Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

сорбента (Ti=O), сорбция ионов железа(Ш) увеличивается. У иона хрома(Ш), имеющего развитую гидратную оболочку, способность проникать в поры сорбента самая низкая и ионный обмен протекает в основном за счет активных групп, сосредоточенных на поверхности сорбента. Проведенные исследования позволили обосновать возможность использования композиционного фосфата титана для очистки сточных вод. Испытания TiPSi на демонстрационной лабораторной установке показали, что при пропускании более 2 0 0 0 м 3 очищаемой воды не отмечено снижения производительности фильтра, что свидетельствует о высокой механической прочности сорбента. Результаты испытаний сорбционного материала в качестве фильтра- гарантера представлены в табл. Очистка технологических растворов с использованием TiPSi Состав исходных растворов, мг/л На входе в установку, мг/л На входе в фильтр- гарантер, мг/л На выходе из фильтра, мг/л рн 6.5-8.5 6.36 6.36 Солесодержание 2500-10000 2500-10000 2500-10000 Нефтепродукты 0.36-0.89 <0.006 < 0 . 0 0 2 Фосфаты 6 . 0 - 1 2 . 0 < 0 . 0 2 < 0 . 0 2 Медь 0 . 0 2 - 1 .2 <0.005 < 0 . 0 0 2 Кадмий 5.0-10.0 0 . 0 1 < 0 . 0 0 2 Марганец 1.5-5.5 0.004 < 0 . 0 0 2 Железо 0.39-0.50 0.032 <0.005 Никель 2.5-7.5 0 . 0 2 1 <0.005 Цинк 5.0-20.0 0 . 0 2 <0.005 Испытания на реальных объектах были проведены в Швеции, Skelleftehamn. Север Швеции относится к региону, где сосредоточена основная горноперерабатывающая отрасль страны. Сточные воды таких предприятий содержат значительное количество вредных примесей, превышающих ПДК в десятки раз. Компания «New Boliden AB», занимающаяся химической переработкой полиминеральных руд, сбрасывает 5000 м 3 сточных вод/сут, которые содержат 750 г кальция, 4.25 г цинка, 2.7 г железа и столько же марганца, 850 мг алюминия, 800 мг стронция, более 300 мг никеля, кобальта и меди, 143 мг молибдена, 70 мг свинца, а также мышьяк и кадмий, превышающие нормативы ПДК. Осадительные методы, например известкование стоков, не позволяет достичь требуемых показателей по основным контролируемым элементам. В частности, нормативные показатели для сброса воды в водоемы составляют: 50 мкг/л по As, 1 мкг/л по Cd, 15 мкг/л по Cu и Cr, 5 мкг/л по Pb и 150 мкг/л по Zn. Практика работы систем очистки промышленных сточных вод показывает, что многие примеси не извлекаются из воды механически, не удаляются такими традиционными методами водоочистки, как нейтрализация и отстаивание. Сорбционный метод является хорошо управляемым процессом. Он позволяет удалять загрязнения чрезвычайно широкой природы практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости. При этом отсутствуют вторичные загрязнения. Поскольку промышленные сточные воды имеют достаточно сложный состав, то селективность сорбента по наиболее токсичным элементам будет определяющим фактором целесообразности его применения. Испытания проводились в лабораторных условиях в динамическом режиме. Объектом исследований служила сточная вода горно-обогатительного предприятия до известкования (проба № 1 )и вода после известкования из отстойника перед сбросом в реку (проба № 2). В результате проведенных испытаний было очищено 1 0 0 0 колоночных объемов воды, полная емкость сорбента достигнута не была, поскольку проскока ни по одному из анализируемых элементов не отмечено. Полученные данные свидетельствуют, что сорбент позволяет очистить воду до требуемых норм. Качество воды на выходе соответствует уровню природной воды. Судя по полученным результатам, катионы жесткости вначале поглощаются сорбентом, а затем вытесняются элементами, способными образовывать более прочные связи с фосфатными группами. Концентрация основных контролируемых предприятием элементов на выходе из колонны была в десятки раз ниже ПДК. Дальнейшая работа может быть направлена на более детальную проработку сорбционной способности данного материала, в частности, изучение кинетики сорбции по основным элементам, отработку динамического режима сорбции с выходом на полную динамическую обменную емкость. Новые данные позволят определить целесообразность использования фосфата титана для очистки сточных вод горно-обогатительного предприятия. Литература 1. Enviromental health criteria 134 / World Health Organization. Geneva, 1992. 280 p. 2. Synthesis, characterization and sorption properties of amorphous titanium phosphate and silica-modified titanium phosphates / M.V. Maslova, D. Rusanova, O. Antzutkin, L.G. Gerasimova // Inorganic chemistry. 2008. V. 47, N 23. P.11351-11360. 3. Маслова М.В., Герасимова Л.Г. Изучение химической устойчивости ионита на основе фосфата титана // Химическая технология. 2008. № 7. С. 307-311. 170