Исследование возможности использования ОТХОДА деревоперерабатывающей промышленности для очистки модельных вод от ионов тяжелых металл

Изучив зависимости массы сухого осадка при ЭКД, ЭКД_К,ЭКД_Щ можно сделать вывод о том, при увеличении объема добавляемого к смесевому стоку экстракта, количество выпадающих в осадок органических веществ растет. Максимальные значения массы осадка были достигнуты в щелочной среде при соотношении ЭКД:МР = 1:1, так как в щелочной среде образовалась мелкодисперсная взвесь в результате взаимодействия гидроксильных групп органических соединений и ионов Fe³⁺.

Важнейшим показателем смесевых стоков, исследуемых в данной работе, является конечное содержание ионов Fe³⁺ рис. (3).

 

Рис. 3 – Зависимость остаточной концентрации ионов Fe(III) в смесевых стоках от объема добавленного экстракта

 

Для ЭКД наиболее эффективным объемом, при добавлении которого идет наибольшее осаждение ионов Fe³⁺, является 5 мл; для ЭКД_К – 50 мл, для ЭКД_Щ 5 мл. Поэтому более целесообразным будет объем 5 мл.

Самым эффективным, по изученным данным, можно признать использование для  удаления из смесевого стока ионов железа ЭКД. Эффективность очистки можно объяснить тем, что дубильные вещества, а именно маклурин и таннин вступили во взаимодействие с хлорным железом, в результате чего произошла, реакция осаждения образовался черно-зеленый осадок, но именно маклурин образуют с металлами аморфные соли, состав которых до сих пор не установлен. При использовании ЭКД можно не добавлять большие объемы экстракта, однако и очистка получается более глубокой. Так же, при использовании ЭКД, снижаются материальные затраты, в связи с отсутствием необходимости изменять рН среду экстракта.

 

Рис. 4 – Схема лабораторной установки:   1 – штатив; 2 – мотор; 3 – мешающая трубка; 4 – лабораторный трансформатор; 5 – расходная емкость; 6 – кран;   7 – фильтровальная колонка; 8 – слой сорбента; 9 – приемная емкость

Эффективность очистки сточной воды от ионов железа ЭКД в кинетических условиях произошла не на 100%. Поэтому в качестве эксперимента очистка МР от ионов железа проведена в динамических условиях.

Ход работы: Собирается установка для сорбционной очистки МР. В качестве фильтрующего материала используется 25 г измельченной сухой коры дуба. Фильтрующий материал засыпается в колонку высотой 20 см и диаметром 30 мм, через которую пропускается раствор железа расходом 10 мл/мин

После проведения эксперимента в динамических условиях, отбирались пробы, с интервалом в 30 мин.

Результаты анализов показали увеличение эффективности извлечения ионов  железа (III) на 20% за счет протекания процесса хемосорбции на опилках коры дуба (табл. 3).

 

Таблица 3 - Эффективность очистки МР от ионов Fe³⁺ в кинетических и динамических условиях

 

В кинетических условиях		В динамических условиях
Соотношение ЭКД: МР	Эффективность очистки, % масс	Время отбора проб, мин	Эффективность очистки, % масс
1,00:1,00	58,9	30	73,33
1,00:1,25	61,07	60	79,48
1,00:1,67	62,7	90	81,54
1,00:2,50	64,10	120	82,05
1,00:5,00	65,13	150	81,74
1,00:10,00	75,38	180	81,6

 

Таким образом, результаты значений, полученных как в кинетических, так и в динамических условиях, показали, что очистка МР от ионов (Fe³⁺) с применением опилок коры дуба в качестве сорбента, произошла эффективней, значения не превышают ПДК ионов железа в сбрасываемых водах. Исходя из сорбционной способности коры дуба очищать сточную воду, содержащую ионы (Fe³⁺), данный метод можно рекомендовать в качестве доочистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов.

Список используемой литературы

1. Половняк В.К. Современные технические и технологические подходы к решению экологических проблем / В. К. Половняк, С.В. Фридланд // Вестник Казанского технологического университета. № 4. 2009. – с. 17-26.

2. Химический состав коры дуба [электронный ресурс]. – Режим доступа: http//www.sunduk.ru/recejpts/prods/p.100050.htm  свободный

3. Пат. 2251449 Россия, МПК В 01 J 20/24. Способ получения сорбента для очистки сточных вод/ В.Н.Косов, Э.В. Баженова, Г.М. Ходяков; заявитель и патентообладатель Тверской.- № 2003135601/15; заявл. 10.12.2003; опубл. 10.05.2005.

4. Торопов Л.И.  Контроль содержания и извлечения тяжелых металлов из водных объектов / Л.И.Торопов, И.М.Агафонова // Мат-лы региональной  науч. Конф. «Методы аналитического контроля материалов и объектов окружающей среды», Пермь: ПГУ.- 2001.- 167с.

 

Ключевые слова

 

ОТХОД, КОРА ДУБА, МОДЕЛЬНАЯ ВОДА, ИОНЫ ЖЕЛЕЗА (III), ЭКСТРАКЦИЯ, СОРБЦИЯ, ОЧИСТКА

 

WHITHDRAWAL, OAK BARK, MODELING WATER, IONS OF IRON (III), EXSTRACTION, SORBTION, CLEARING