Safety in Technosphere Safety in Technosphere Безопасность в техносфере 1998-071X 17783 10.12737/article_598d7af88ce043.55438902 Методы и средства обеспечения безопасности Methods and means of safety Методы и средства обеспечения безопасности Sorption Purification of Effluent Water From Heavy Metal Ions by Modified Natural Zeolites Сорбционная очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов модифицированными природными цеолитами Обуздина Марина Владимировна Obuzdina Marina Владимировна angelika86@bk.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Руш Е. А. Rush E. A. Erush@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шалунц Л. В. Shalunc L. V. lianchik_shalunc@list.ru Иркутский государственный университет путей сообщений Иркутск Россия Irkutsk State Transport University Иркутск Russian Federation Иркутский государственный университет путей сообщений Иркутск Россия Irkutsk State Transport University Irkutsk Russian Federation Иркутский государственный университет путей сообщений Россия Irkutsk State Transport University Russian Federation 6 2 56 61 https://naukaru.ru/en/nauka/article/17783/view

Рассмотрены особенности сорбционного метода очистки сточных вод. Дан анализ технологий очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Исследованы физико-химические закономерности сорбции ионов Zn, Ni, Cu. Рассмотрены особенности строения цеолитов и их физико-химические свойства. В качестве сорбентов предлагается использовать цеолиты Холинского месторождения, модифицированные серным полимером, получаемым из отходов производства эпихлоргидрина. Это позволит одновременно решить проблемы утилизации отходов и очистки сточных вод, что очень выгодно с экономической точки зрения. Представлены кинетические кривые сорбции ионов Zn, Ni, Cu при различной концентрации раствора. Изучен процесс адсорбции ионов тяжелых металлов из растворов химически модифицированными цеолитами при оценке влияния различных факторов – времени контакта сорбента с раствором, pH среды и температуры.

Features of sorption method of effluent water purification are considered. Analysis of technologies of effluent water purification from heavy metalsionsis presented. Physico-chemical regularities of sorption of Zn, Ni, Cu ions are investigated. As sorbents it is proposed to use zeolites of Holinsky deposits, modified by sulfur polymer, obtained from waste of epichlorohydrin production. This will allow simultaneously solving two problems: elimination of waste and wastewater purification, which is significantly advantageous from the economic point of view. Kinetic curves of sorption of Zn, Ni, Cu ions in different solution concentrations are presented. Also the adsorption process of heavy metal ions from solutions of chemically modified zeolites in the evaluation of the influence of various factors (the contact time of sorbent with solution, pH and temperature) are investigated.

 сорбция сточные воды цеолит тяжелые металлы очистка. sorption waste water zeolite ions of heavy metals treayment.

1. ВведениеПовышение эффективности извлечения металлов из сточных вод остается одной из наиболее актуальных экологических проблем.

Исследование процессов извлечения тяжелых металлов на природных минералах / А. Ю. Годымчук, А. А. Решетова // Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН». 2003. № 1(21) // URL: http//www.scgis.ru /mssian/ cpl251/h_dgggms/l-2003/informbul-1 /hydroterm-1 Godymchuk A. Yu., Reshetova A. A. Issledovanie protsessov izvlecheniya tyazhelykh metallov na prirodnykh mineralakh [Investigation of the extraction of heavy metals on natural minerals]. Elektronnyy nauchnoinformatsionnyy zhurnal «Vestnik Otdeleniya nauk o Zemle RAN» [Electronic scientific information magazine “Bulletin of the Department of Earth Sciences of the Russian Academy of Sciences”]. 2003, I. 1(21). Available at: http//www.scgis.ru /mssian/cpl251/h_dgggms/l-2003/informbul-1 /hydroterm-1. (In Russian) Тимофеева С.С., Лыкова О. В. Сорбционные извлечения металлов из сточных вод гальванических производств // Химия и технология воды. 1990. Т. 12, № 5. С. 440-443. Timofeeva S. S., Lykova O. V. Sorbtsionnye izvlecheniya metallov iz stochnykh vod gal’vanicheskikh proizvodstv [Sorption extraction of metals from sewage of galvanic industries]. Khimiya i tekhnologiya vody [Chemistry and technology of water]. 1990, I. 5, pp. 440-443. (in Russian) Чибриков Ж.С., Кертман Г. Ш., Кертман С. В. Сорбция тяжелых металлов модифицированным торфом// Актуал. экол.- экон. пробл. соврем. Химии / Тез. докл. 9 Всеросс. межвуз. науч.-практ. конф. студ. и мол. ученых, посвященная 10-летию создания студ. объед. «Символ». Самара, 1991. С. 44-45. Chibrikov Zh.S., Kertman G. Sh., Kertman S. V. Sorbtsiya tyazhelykh metallov modifitsirovannym torfom [Sorption of heavy metals by modified peat]. Aktual’nye Ekologoekonomicheskie Problemy Sovremennoy Khimii [Actual Ecological and Economic Problems of Modern Chemistry]. Samara, 1991, pp. 44-45. (in Russian) А.С. 1623970 СССР, МКИ С 02 F 1/42. Способ очистки сточных вод от никеля / З. В. Борисенко [и др.] (СССР). - № 4375753/26; заявл. 30.12.87; опубл. 30.01.91, Бюл. № 4. - 2 с. Borisenko Z. V. Sposob ochistki stochnykh vod ot nikelya [Method of sewage treatment from nickel]. I. 4, 2 p. (in Russian) Выделение ценных компонентов из сточных вод с помощью адсорбции и ионного обменa /Abtrennung und Ruckgewinnung von Stoffen durch Absorption und Jonen Austrauch // Cornel Peter Chem. - Ing. - Tuhn. -1991. Р. 969-976. - нем., рез. Англ. Vydelenie tsennykh komponentov iz stochnykh vod s pomoshch’yu adsorbtsii i ionnogo obmena [Isolation of valuable components from wastewater by adsorption and ion exchange]. 1991, pp. 969-976. (in Russian) Исследование условий сорбции Cd, Zn, Cu, Ni, Co замещенными полистирол-азофенолами с целью их определения в объектах окружающей среды / Н. Н. Басаргин [и др.] // Аналитика Сибири и Дальнего Востока. Тезисы конференции. Владивосток, 2004. С. 32. Basargin N. N. Issledovanie usloviy sorbtsii Cd, Zn, Cu, Ni, Co zameshchennymi polistirol-azofenolami s tsel’yu ikh opredeleniya v ob”ektakh okruzhayushchey sredy [Study of the conditions of sorption of Cd, Zn, Cu, Ni, Co by substituted polystyrene azophenols for their determination in environmental objects]. Analitika Sibiri i Dal’nego Vostoka. Tezisy konferentsii [Analytics of Siberia and the Far East. Theses of the conference]. Vladivostok, 2004, p. 32. (In Russian) Руш Е. А., Обуздина М. В. Создание и исследование модифицированных адсорбентов на основе цеолитов Восточного Забайкалья для очистки промышленных сточных вод в локомотивных депо // Известия Транссиба. 2013. № 1 (13). С. 27-34. Rush. E.A., Obuzdina M. V. Sozdanie i issledovanie modifitsirovannykh adsorbentov na osnove tseolitov Vostochnogo Zabaykal’ya dlya ochistki promyshlennykh stochnykh vod v lokomotivnykh depo [Creation and study of modified adsorbents based on zeolites of the Eastern Transbaikal for purification of industrial wastewater in locomotive depots]. Izvestiya Transsiba [Izvestiya Transsib]. Omsk, OmGUPS Publ., 2013, I. 1 (13), pp. 27-34. (in Russian) Тарасевич Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды // Укр. хим. Журн. 1983. № 2. С. 130. Tarasevich Yu.I. Prirodnye sorbenty v protsessakh ochistki vody [Natural sorbents in the processes of water purification]. Ukrainskiy khimicheskiy zhurnal [Ukrainian chemical journal]. 1983, I. 2, p. 130. (In Russian) Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. - 168 с. Smirnov A. D. Sorbtsionnaya ochistka vody [Sorption purification of water]. Khimiya Publ., 1982. 168 p. (in Russian) Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984. - 306 с. Greg S., Sing K. Adsorbtsiya, udel’naya poverkhnost’, poristost’ [Adsorption, specific surface, porosity]. Moscow, Mir Publ., 1984. 306 p. (in Russian) Челищев Н. Ф. Беренштейн Б. Г., Володин В. Ф. Цеолиты - новый тип минерального сырья. М.: Недра, 1987. 176 с. Chelishchev N. F. Berenshteyn B. G., Volodin V. F. Tseolity - novyy tip mineral’nogo syr’ya [Zeolites are a new type of mineral raw materials]. Moscow, Nedra Publ., 1987. 176 p. (in Russian) Свиридов А. В., Ганедных Е. В., Елизаров В. А. Алюмосиликатные сорбенты в технологиях очистки воды // Экология и промышленность России. 2009. № 11. С. 28-30. Sviridov A. V., Ganednykh E. V., Elizarov V. A. Alyumosilikatnye sorbenty v tekhnologiyakh ochistki vody [Aluminosilicate sorbents in water purification technologies.]. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii [Ecology and industry of Russia]. 2009, I. 11, pp. 28-30. (in Russian)