Удаление меди из воды

Каждый из нас на уроках химии проходил тему тяжелых металлов и немного знаком с ним. Микроэлементы, такие как кадмий, алюминий, барий, свинец, ртуть, медь, цинк, необходимы для нормальной работы организма. Однако повышенное содержание солей тяжелых металлов в питьевой воде приводит к их накапливанию в живых организмах.

Очистка питьевой воды от тяжелых металлов

Тяжелые металлы попадают в воду двумя способами:

  1. Природным. Земная кора содержит огромное количество химических элементов. Их концентрация в верхних слоях зависит от географического и геологического факторов. Грунтовые воды, проходящие через различные горные породы, растворяют в себе эти соединения. В воздухе также присутствуют вредные взвешенные вещества, которые при определенных погодных явлениях (дождь, снегопад, гроза) попадают в верхние слои литосферы и гидросферы.
  2. Антропогенным. Открытие нефти, появление первых фабрик и заводов, развитие промышленности быстрыми темпами привели к увеличению стоков, насыщенных загрязняющими веществами, в том числе и тяжелыми металлами. Пищевая промышленность, ТЭЦ, химические предприятия, гальваническое производство, переработка и добыча нефтепродуктов, использование удобрений в аграрном хозяйстве — все это наносит непоправимый вред живым организмам. Каждый год человечество отравляет природу продуктами своей жизнедеятельности. Но сказывается ли это на жизни людей?

Влияют ли тяжелые металлы на живые организмы

Человек не может прожить без воды более 3-х суток. Каждый день необходимо выпивать до 2 литров воды в день. Но какой будет эффект, если ежедневно употреблять воду, насыщенную разными загрязнителями?

Тяжелые металлы, растворенные в воде, попадает в организм человека через пищевые цепи или путем попадания внутрь с питьевой водой. Каждый элемент аккумулируется в определенном органе (печень, почки, костные ткани и т.п.) и приводит к нарушению его работы, а значит и функционированию всего организма. Токсичный эффект ксенобиотиков сохраняется на протяжении долгого времени. Поэтому очень важно не допустить накапливание ионов тяжелых металлов в своем организме.

Основные способы и методы очистки воды от тяжелых металлов

Развитие области водоподготовки не стоит на месте, появляются новые технологии очистки воды от ионов тяжелых металлов. Для того, чтобы правильно подобрать оборудование для удаления тяжелых металлов из воды нужно провести химический анализ воды. Как самостоятельно отобрать пробы Вы можете узнать здесь. Наиболее доступные и эффективными являются следующие методы удаления из воды ионов тяжелых металлов:

Обратноосмотическая установка. Очистка воды от солей тяжелых металлов происходит на специальных мембранах, которые задерживают ионы различных солей. С помощью этой системы очистки воды от сульфатов и тяжелых металлов происходит разделение исходной воды на очищенную и загрязненную. Чистая вода подается потребителю, а концентрированный раствор уходит в дренаж.

  • Для очистки воды в промышленности от тяжелых металлов, Мы разрабатываем промышленный обратный осмос различной производительности (до 50 м3/ч). Такая установка очистки природных вод от тяжелых металлов позволяет получать очищенную воду в непрерывном режиме и удаляет весь комплекс загрязняющих веществ.
  • Если Вы обнаружили тяжелые металлы в воде из своей скважины или колодца и вам необходима очистка воды от них, Мы советуем приобретать бытовую установку очистки воды от ртути, свинца и кадмия на основе обратного осмоса AP-600. Эта 5-ступенчатая установка прекрасно справляется с проблемой грязной воды в доме.
Читайте также:  Сколько растет бровь у женщин

Фильтры для очистки воды от солей тяжелых металлов на основе ионообменных смол. Вода поступает на систему фильтрации, где прогоняется через фильтрующую среду. Однако, если в вашей воде растворено большое количество разных тяжелых металлов, такой способ реагентной очистки воды от тяжелых металлов будет не эффективным. Ионообменная смола подбирается индивидуально под каждый тип загрязняющего вещества и очищает воду только от него.

Установка электродиализа. Принцип работы основан на прохождение потока воды через мембраны под действием электрического тока. В процессе химической реакции токсичные вещества оседают на стенках мембран, которые способны пропускать только положительно или отрицательно заряженные элементы (анионы уходят к аноду, катионы к катоду). Такой способ очень дорогой и используется в редких случаях.

Почему клиенты доверяют нам

Компания Diasel Engineering на рынке с 2013 года. За это время мы изучили эту отрасль и можем Вам гарантировать качественное и надежное обслуживание при очистке воды от тяжелых металлов.

Уже сегодня Вы можете оставить заявку на нашем сайте или написать нам на электронную почту info@diasel.ru, а также связаться со специалистами по телефону 8-499-391-39-59.

Мы подберем различные варианты сорбентов для очистки воды от тяжелых металлов, которые будут наиболее эффективны для решения Вашей проблемы, а уже завтра Вы сможете наслаждаться чистой водой в своем доме или на промышленном предприятии.

В наличии большой выбор установок обратного осмоса и ионообменных фильтров для очистки промышленных вод от тяжелых металлов.

Изобретение относится к способам извлечения солей меди из водных растворов и позволяет упростить и удешевить процесс при сохранении высокой степени извлечения меди. Способ осуществляют путем фильтрования сточной воды, содержащей ионы меди через катионит на основе клиноптилолита-гейлаьдитового с крупностью зерен 1-1,5 мм при скорости фильтрования 4-5 м/ч. 3 табл.

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 1 42

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4691538/26 (22) 12.05.89 (46) 23,03.91. Бюл, Р 11 (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Г.И.Воловник, С.Н.Фомин и Л.В.Козак (53) 661.183(088 ° 8) (56) Смирнов Д,FI., Инкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. — M.: Металлургия, 1980, с. 159.

Изобретение относится к способам извлечения солей меди из водных растворов и может быть использовано для глубокой доочистки сточных вод и природных вод, содержащих примеси меди.

Цель изобретения — упрощение и удешевление процесса при сохранении высокой степени извлечения меди.

Способ извлечения меди осуществляют путем фильтрования через катионит с последующей его регенерацией, при этом в качестве катионита используют клиноптилолит-гейландитовый крупностью зерен 1-1,5 мм при скорости фильтрования 4-5 м/ч.

Клиноптилолит-гейландитовый представляет собой плотную породу вулканическоro происхождения.

Физические показатели клиноптилолита-гейландитового приведены в табл. 1.

Химический состав, 7: SiO >U, где С вЂ” стоимость ионообменного материала, необходимого для задержания в течение одного фильтроцикла 1 r-экв

Читайте также:  Ветклиника ника краснодар ставропольская

U — стоимость 1 т ионообменного материала, руб.

Стоимость ионообменного материала, необходимого для задержания в течение 40 одного фильтроцикла 1 r-экв Cu +, составляет для КУ-2 321,5 руб, для клиноптилолита-геиландитового 2, ру

286 б, Как видно из табл. 2, ионообменная способность катионита клиноптилоли- 45 та-гейландитового больше, чем у известного катионита КУ-2 ° Это позво ляет более чем в 1,4 раза реже проводить регенерацию катионита, что упрощает процесс извлечения меди. 50

На ионообменную способность катионита оказывает влияние крупность загрузки и скорость фильтрования.

Оценка влияния крупности загруз- ки и скорости фильтрования на обменную емкость клиноптилолита-гейландитового и на его потери при одной регенерации показана в табл. 3.

Результатй показывают, что наибольшая обм иная емкость достигается при крупности зерен 0 5-1 мм и скорости фильтрации 3 м/ч. Однако при такой крупности зерен потери клиноптилолита- гейландитового во время регенерации составляют 0,5 от первоначально загруженного объема ионообменного материала. Так, например, после ста фильтроциклов останется 50 ионообменного материала от первоначального объема (100%). Это объясняется тем, что фракция диаметром (1 мм выносится через систему подачи воды на очистку при взрыхлении загрузки (во время регенерации).

Как видно, наилучшее извлечение меди по предлагаемому способу достигается при диаметре зерен загрузки

1-1,5 мм и скорости фильтрования 45 м/ч. При этом достигаются минимальные потери ионообменного материала при регенерации 0,1%, а обменная емкость составляет 2,3-2 г-экв/м . При

Э крупности зерен более 1,5 мм обменная емкость уменьшается на 15-30, что объясняется уменьшением количества дей с тв ующих ак тивных цен тров сорбции ионов меди, вследствие уменьшения поверхности контакта сточных вод с загрузкой.

Использование предлагаемого способа удаления меди из растворов позволяет за счет низкой стоимости и высокой обменной способности клиноптилолита-гейландитовîro удешевить и упростить процесс удаления меди, сохранив при этом высокую степень извлечения меди из высокоминерализованных растворов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ удаления меди из растворов, включающий фильтрование через катионит с по следующей его ре генерациеи, о тличающий ся тем, чТо, с целью упрощения и удешевления процесса при сохранении высокой степени извлечения меди, в качестве катионита используют клиноптилолит-гейландитовый крупностью зерен 1-1,5 мм, причем фильтрование осуществляют со скоростью 4-5 м/ч.

Объемная масса в водонасыщенном состоянии, г/см

Такая очистка должна входить в комплекс водоподготовки к использованию. Как описано в нормах санитарии, предельно допустимое содержание меди в воде составляет 1 мг/л. При увеличении концентрации срочно необходима очистка воды от меди. Избыток такого вещества приводят к циррозу печени и различным заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Метод очистки бывает различным, как и концентрация самого вещества.

Специалисты широко используют способ обратного осмоса. Такой метод основывается на мембранной очистке и отличается от остальных тем, что к раствору применяют давление, обратное осмотическому. Под осмотическим давлением понимают давление, при котором прекращается диффузия растворителя, проходящего через мембрану. Происходит это по той причине, что давление стремится выравнить концентрацию разделенных растворов.

Сами мембраны работают таким образом, что частицы примесей не проходят через них, а сам освобожденный раствор перемещается свободно через перегородку. Чтобы раствор смог преодолеть осмотическое давление, разница между этими давлениями состоит от 2 до 17 атмосфер. Такой показатель применяется для питьевой воды. Очищая морскую воду от солей меди, разница должна достигать от 24 до 70 атмосфер.

Читайте также:  Лучшие витамины для йорков

Самым важным преимуществом обратного осмоса стало то, что когда происходит очистка воды от меди, раствор не подвергается нагреву. Но такой метод может потребовать предварительную очистку и последующую. Все зависит от наличия различных других примесей в воде (обязательной предварительной очистке вода должна подвергаться в случае нахождения в ней тяжелых металлов). Хотя мембраны и устроены так, что высокомолекулярные соединения не проходят через них, однако не скажешь того же самого про низкомолекулярные соединения.

К таким относятся некоторые газы и хлор – избыток этих веществ в воде недопустимо. Наличие этих и подобных им примесей качественно ухудшают органолептические свойства воды. Чтобы проводить водоочистку от медных соединений методом обратного осмоса, аппараты оснащаются такими составляющими, как блок, осуществляющий химическую промывку, фильтр для более тонкой очистки, модульный блок фильтрации, аппарат реагентной подготовки и насос высокого давления. Такая система требует высоких денежных затрат.

С другой стороны, такой способ избавления воды от примесей меди является более экономически выгодным, с точки зрения затрат энергии, а также минимального расхода реагентов и ингибиторов. Еще одним приятным дополнением является то, что такая система очистки имеет небольшие габариты, при этом это никак не отражается на продуктивности работы всей установки.

При высоких концентрациях примесей меди требуется водоочистка по методу ионного обмена. Очистка воды от меди таким способом основывается на применении ионообменных цеолитов и смол. Они поглощают ионы различных примесей, взамен отдавая такое же количество ионов ионита. Сами иониты подразделяются на аниониты и катиониты, так как в зависимости от заряда каждой группы они обмениваются или на анионы, или на катионы.

Смола, участвующая в ионном обмене, состоит из мелких полимерных шариков, диаметр которых составляет один миллиметр. В отличие от метода обратного осмоса ионообменная очистка воды от солей меди не является такой экономически выгодной. Для нее требуются большие расходы на поддержание эксплуатации, а также большое количество необходимых реагентов. Помимо этого, перед началом ионообменной очистки необходимо проводить предварительную водоподготовку. Еще одним отличием является то, что перед сбросом необходима очистка концентрации стока.

Стоит отметить и положительные стороны, такие как меньшие затраты как капитальные, так и энергетические, высокое качество полученной воды, даже при существенной концентрации примесей, которые содержались в воде изначально. По этой причине очистка воды от меди, в зависимости от содержания в ней примесей, проводится способом ионного обмена либо методом — обратный осмос воды.

Каждый из этих способов имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. А отдавать свои предпочтения специалисты рекомендуют, основываясь на исходных условиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *