Очистка сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых цветных металлов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Международный казахско-турецкий университет имени Ходжи Ахмеда Ясави (Туркестан), Республика Казахстан

Очистка сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых цветных металлов

Юсупова Д.К., Бабажанова С.З., Нурдиллаева Р.Н.

В данной работе приведены результаты экспериментов по очистке модельных растворов, содержащих нефтепродукты и ионы тяжелых цветных металлов сорбционным методом.

Объектом исследования выбраны сточные воды Туркестанского эксплуатационного локомотивного депо и цеха хромирования гальванического производства. В качестве сорбентов применены природные сорбенты: овечья шерсть и яичная скорлупа. В предыдущей нашей работе приведены результаты исследования по очистке сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов с применением сорбентов: древесного угля и катионита КРФ-10П адсорбционным методом [1]. Состав сточных вод определен растровым электронным микроскопом «JSM-6490LV» с системами энергодисперсионного микроанализа «INCA Energy» [2]. Результаты анализа приведены в табл.1.

очистка нефтепродукт сорбционный овечий

Таблица 1 Состав сточных вод

Нами было исследовано влияние различных параметров (массы сорбента, продолжительности сорбции и температуры раствора) на степень очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых цветных металлов.

При очистке сточных вод от нефтепродуктов исследуемую воду смешивали с природным сорбентом - овечьим шерстем, фильтруя по истечении определенного времени.

После этого пробу воды переносили в делительную воронку вместимостью 250 см³. При помощи пипетки отбирали 10 см³ гексана и ополаскивали им сосуд, в котором находилась проба. Смесь экстрагировали, интенсивно встряхивая 1-3 мин. Раствор отстаивали до появления прозрачного верхнего слоя, который отделяли, перенося в кювету и измеряли массовую концентрацию нефтепродуктов в экстракте на анализаторе жидкости «Флюорат-02» в режиме «Измерение» [3].

На рис. 1 приведено влияние массы сорбента на степень очистки. При увеличении массы сорбента от 0,5 г до 2 г степень очистки сточных вод возрастает от 72% до 82%.

Рисунок 1. Влияние массы овечий шерсти на процесс очистки сточных вод от нефтепродуктов

Далее нами были исследовано влияние продолжительности сорбции на степень очистки сточных вод от нефтепродуктов с применением овечий шерсти (рис.2). При исследовании продолжительности сорбции наблюдалось повышение степени очистки до 83%.

Рисунок 2. Влияние продолжительности сорбции на степень очистки сточных вод от нефтепродуктов с применением овечий шерсти

На рис.3 показано влияние температуры на степень очистки сточных вод от нефтепродуктов с применением овечий шерсти. Опыты проводились в интервале температур 20-60°C. При повышениитемпературы до 30°C наблюдалось повышение степени очистки до 89%, дальнейшее увеличение температуры не приводит к заметному росту степени очистки.

Рисунок 3. Влияние температуры на процесс очистки сточных вод от нефтепродуктов с применением овечий шерсти

Для очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов исследуемую воду смешивали с природным сорбентом - яичной скорлупы, через определенное время проводили фильтрование. Массовая концентрация ионов Cd²⁺, Zn²⁺ определена инверсионным вольтамперометрическим анализатором «СТА-1» и концентрация иона Cr³⁺ на анализаторе жидкости «Флюорат-02» [4, 5].

Также исследовано влияние массы яичной скорлупы на степень очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов. При увеличении массы сорбента от 1 г до 5 г в сточных водах концентрации ионов тяжелых цветных металлов уменьшаются в соответствии с табл. 2. При этом степень очистки сточных вод от ионов кадмия возрастает до 91%, цинка - до 90%, хрома- до 94%.

Таблица 2 Влияние массы сорбента на процесс очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов

Далее нами были исследовано влияние продолжительности сорбции на степень очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов с применением скорлупы яиц (табл.3). При повышениипродолжительности сорбции степень очистки ионов кадмия, цинка, хрома, увеличивается соответственно: 90,5%, 94%, 92%.

Таблица 3 Влияние продолжительности сорбции на степень очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов с применением скорлупы яиц

В табл. 4 показано влияние температуры на степень очистки сточных вод от ионов

Cd²⁺, Zn²⁺, Сr³⁺ с применением скорлупы яиц. Опыты проводились в интервале температур 20-50°C. При повышении температуры степень очистки сточных вод от ионов кадмия возрастает до 92%, цинка - до 97%, хрома - до 95%.

Таблица 4 Влияние температуры раствора на процесс очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов

В целом, при очистке сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых цветных металлов с помощью природных сорбентов было исследовано влияние различных параметров, таких как масса сорбента, продолжительность сорбции и температура раствора на степень очистки. В табл. 5 приведены результаты проведенных экспериментов и определены оптимальные условия, влияющие на степень очистки сточных вод.

Таблица 5 Оптимальные условия очистки сточных вод

Таким образом, результаты экспериментальных работ проведенных по очистке сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых цветных металлов с применением природных сорбентов показали возможность применение сорбционного метода для очистки сточных вод.

Список литературы

1. Р.Н. Нурдиллаева, Д.К. Юсупова, С.З. Бабажанова. Адсорбционный метод очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов. Наука и Мир. Международный научный журнал. №2 (30), Том 1. Волгоград, 2016. - С. 99-102.

2. МИ Исследования микроструктуры исходных и конечных неорганических продуктов в стандартном и низковакуумном режимах на растровом электронном микроскопе JSM-6490LV. - Шымкент, 2012.

3. ПНД Ф 14.1:2:4.128-98 методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ-02».

4. МУ 08-47/163. Вода природная, питьевая, технологически чистая, очищенная сточная. Методика выполнения измерений массовых концентраций кадмия, свинца, цинка и меди методом инверсионной вольтамперометрии.- Томск, 2007.

5. Методика М 01-41-2006. Методика измерений массовой концентрации хрома общего и хрома (VI) в пробах природных и питьевых вод фотометрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ - 02». Санкт - Петербург, 2011.

Размещено на Allbest.ru