Способ извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод

(51) 02 1/62 (2006.01) 02 1/28 (2006.01) 02 101/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ железо на природном цеолите Чанканайского месторождения Казахстана. Извлечение ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод осуществляется за счет того что,предварительно помещенный в водопроводную воду на 54 часа цеолит Чанканайского месторождения крупностью 2,5-5 мм добавляется к осадкам сточных вод в объеме 1/2, далее смесь цеолита и осадков сточных вод при комнатной температуре тщательно перемешивается и выдерживается в течение 48 часов. В результате этого происходит извлечение ионов тяжелых металлов. Таким образом, предлагаемый способ извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод обеспечивает эффективное извлечение ионов тяжелых металлов с помощью природного цеолита Чанканайского месторождения при минимальных затратах, при этом эффект извлечения по ионам марганца составляет 47,9.(72) Мырзахметов Менлибай Мырзахметович Оспанов Кайрат Тулегенович Муханова Гулбану Нажмадиновна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД(57) Изобретение относится к способам извлечения ионов тяжелых металлов из растворов водноорганических примесей, в том числе из осадков сточных вод влажностью 96-99,8 путем сорбции тяжелых металлов, таких как марганец, хром, цинк и Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к способам извлечения ионов тяжелых металлов из растворов водно-органических примесей, в том числе из осадков сточных вод влажностью 96-99,8 путем сорбции тяжелых металлов, таких как марганец,хром, цинк и железо на природном цеолите Чанканайского месторождения Казахстана. Наиболее близким по достигаемому эффекту является способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов Патент Российской Федерации 2351548 С 1, от 10.04.2009, бюл.10, 02 1/62, 02 1/28, 01 20/24, 01 20/32,02 101/20, данный способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов осуществляется путем контактирования их при комнатной температуре с целлюлозосодержащими сорбентами, представляющими собой вторичные продукты переработки агропромышленного комплекса,модифицированными активными хлортриазиновыми красителями, причем сорбенты предварительно обрабатывают в растворес концентрацией 0,2-2 г/л в течение 5-30 мин при комнатной температуре,модифицирование сорбентов осуществляют в течение 10-30 с в водном растворе следующего состава,г/л дихлортриазиновый краситель активный ЯркоКрасный 5 СХ - 5-20 бикарбонат натрия - 2-20 мочевина - 10-40 при модуле раствор/сорбент 10-20 при комнатной температуре, после окончания модифицирования сорбенты отжимают,высушивают, промывают горячей водой и в течение 10-30 с выдерживают в растворе поли-2 гидроксипропилен-(1-,-диметиламмоний хлорид) с концентрацией 10-40 г/л при комнатной температуре, отжимают и высушивают, а контактирование осуществляют в течение 10-20 мин при модуле 50-200. Недостатком этого способа является то, что приходится предварительно обрабатывать сорбент в раствореи после процесса извлечения ионов тяжелых металлов возникает необходимость выдержать сорбенты в растворе поли-2 гидроксипропилен-(1-,-диметиламмоний хлорид) с концентрацией 10-40 г/л, это приводит к увеличению затрат и времени на обработку, при этом данный способ является сложным в эксплуатации. Технической задачей изобретения является извлечение ионов тяжелых металлов из водного раствора, то есть из осадков сточных вод с использованием природного сорбента. Поставленная задача решается за счет того, что создается способ извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод путем контактирования их при комнатной температуре с природным сорбентом, представляющим собой цеолит Чанканайского месторождения Казахстана,крупностью 2,5-5 мм. При этом цеолит Чанканайского месторождения предварительно помещается в водопроводную воду на 54 часа для увеличения его сорбционных способностей. После чего цеолит добавляется к обрабатываемым осадкам сточных вод в объеме 1/2, далее смесь цеолита и осадков сточных вод тщательно перемешивается и выдерживается в течение 48 часов. В результате происходит снижение концентрации ионов тяжелых металлов, в том числе по ионам марганца эффект извлечения составляет 47,9. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод, эффект извлечения по марганцу составляет 47,9, что ведет к эффективной их утилизации. Способ осуществляется следующим образом предварительно помещенный в водопроводную воду на 54 часа цеолит Чанканайского месторождения крупностью 2,5-5 мм добавляется к осадкам сточных вод, содержащим тяжелые металлы, в объеме 1/2, далее смесь цеолита и осадков сточных вод при комнатной температуре тщательно перемешивается и выдерживается в течение 48 часов. В результате этого происходит извлечение ионов тяжелых металлов, в том числе по ионам марганца эффект извлечения составляет 47,9. Сведения,подтверждающие возможность осуществления изобретения приводятся в следующем примере на основе результатов лабораторных исследований. Пример Для проведения лабораторных исследований использовались образцы осадка сточных вод станции аэрации г.Алматы до сброса на иловые площадки. В соответствии с общими правилами отбор проб осуществлялся вручную. Подготовка пробы заключалась в следующем. До проведения лабораторных исследований предварительно природный цеолит был помещен в воду на 54 часа. После этого поместили цеолит в мерный сосуд объемом 500 мл в количестве 200 мл. Далее в мерный сосуд с цеолитом добавили осадки сточных вод станции аэрации г.Алматы влажностью 97 до отметки в 400 мл. Результаты опытов по извлечению тяжелых металлов, в том числе марганец, хром,цинк, железо и меди в зависимости от времени приведены в таблице. Таблица Наименование тяжелых металлов Концентрация тяжелых металлов в исходном осадке, мг/кг Концентрация После 6 часов, мг/кг тяжелых После 12 часов,металлов мг/кг при объеме цеолита 2 Наименование тяжелых металлов После 24 часов, мг/кг 200 мл После 48 часов, мг/кг Из представленных в таблице данных,наблюдается снижение концентрации по ионам тяжелых металлов, что свидетельствует о сорбционной способности цеолита. Максимальная эффективность извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод достигается при времени контакта 48 часов. Таким образом, предлагаемый способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, то есть из осадка сточных вод обеспечивает эффективное извлечение ионов тяжелых металлов с помощью природного цеолита Чанканайского месторождения при минимальных затратах. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод путем контактирования их при комнатной температуре с сорбентом,отличающийся тем, что в качестве сорбента используют природный цеолит Чанканайского месторождения Казахстана, крупностью 2,5-5 мм.,при этом цеолит Чанканайского месторождения предварительно помещают в водопроводную воду на 54 часа, после чего цеолит добавляют к обрабатываемому осадку сточных вод в объеме ,далее смесь цеолита и осадков сточных вод тщательно перемешивают и выдерживают в течение 48 часов.