Вилучення катіонів Cu2+, Zn2+ та Ni2+ зі стічних вод промислових підприємств іонітом КУ-2-8

Анотація

Об'єктом дослідження є модельні розчини стічних вод та промивних вод металооброблювальних підприємств, що містять іони міді, нікелю та цинку. Одним з найбільш проблемних місць є те, що недостатньо вивчені процес сорбції катіонів міді, нікелю та цинку на сильнокислотному катіоніті КУ-2-8 при високих концентраціях металів.

В роботі було вивчено процеси сорбції та десорбції іонів Cu²⁺, Zn²⁺ та Ni²⁺ на катіоніті КУ-2-8 в Н⁺-формі, використовуючи модельні розчини сульфат металів за високих концентрацій. Досліди проводили в іонообмінній колонці діаметром 2 см² із завантаженим катіонітом об’ємом 20 см³. У процесі проведення досліджень вимірювали концентрацію металів титрометричними, фотометричними і інструментальними методами (концентрації іонів міді, цинку і нікелю, кислотність, лужність, рН). Модельні розчини іонів важких металів Cu²⁺, Zn²⁺ і Ni²⁺ концентрацією 10, 20 та 50 мг-екв/дм³ пропускали через іоніт КУ-2-8 у Н⁺-формі. Ємність іоніту при сорбції 0,01 н модельних розчинів у середньому досягала 2073 мг-екв/дм³, при 0,02 н – 2140 мг-екв/дм³ і при 0,05 н – 2100 мг-екв/дм³. У роботі після вилучення металів з модельних розчинів та повного насичення іоніту було вивчено умови регенерації катіоніту в Cu²⁺, Zn²⁺ та Ni²⁺-формі розчинами 5, 8 та 10 % сірчаної кислоти. Ефективність десорбції іонів двухвалентних металів з іоніту складала майже 100 %.

Наукова новизна роботи полягає в тому, що було проведено сорбцію іонів металів при концентраціях 10, 20 та 50 мг-екв/дм³ в перерахунку на метал та їх десорбцію 5, 8 та 10 % сірчаною кислотою з катіоніту.

Після проведення дослідів було запропоновано схему очищення промивних вод за допомогою іонного обміну та електролізу, що дасть змогу на підприємствах гальванічних виробництв організовувати екологічно-безпечні процеси обробки металів.