Защита городской среды

Предложен способ очистки и утилизации ионов никеля, включающий фильтрование для удаления нерастворимых примесей и взвеси, сорбционную очистку от ПАВ (1,4-бутиндиол, фталимид, блескообразователи НИБ-3, НИБ-12 и другие) на активированных углях АГ-3, ионообменное извлечение ионов никеля на катионите КУ-1 в натриевой форме, окончательную фильтрацию с целью предотвращения уноса с водами ионитовой пыли. Технологической основой очистки является ионный обмен, а утилизации – электролиз. Исследовалось влияние концентрации ионов никеля и скорости протока промывной воды на полноту извлечения никеля. При проведении эксперимента в оптимальных условиях выход по току составил 38%. Остаточная концентрация ионов никеля составила 0,29-0,59 г/л.

Кратко рассмотрены технологические аспекты извлечения Ni и Co из различных видов вторичного сырья (шлаки, отработанные катализаторы, металлические пыли, скрап и т. п.), содержащие до 10-20% этих Ме. В основе технологии переработки подобных материалов лежат гидрометаллургические методы извлечения и рафинирования Ni и Co (выщелачивание, жидкостная экстракция, осаждение малорастворимых соединений, электролиз). Приводится сводная таблица по химическому составу 9 типов данных вторичных продуктов.

Исследовалась возможность удаления ионов Zn, Ni, Cu, Pb и Cr из сточных вод сорбцией кожурой апельсинов. По способности адсорбироваться металлы располагались в ряд: Ni(II)>Cu(II)>Pb(II)>Zn(II)>Cr(II). Результаты исследований показали, что степень удаления Ni(II) зависит от дозы сорбента, начальной концентрации, pH и температуры раствора. Процесс эндотермический с максимумом адсорбции 96% при 50°C и начальной концентрации 50 мл/л при pH 6. Сорбент регенерируют 0,05 М HCl.

Выполнено теоретич. и эксперим. исследование и предлагается и анализируется мат. модель процессов сорбции и миграции кадмия, цинка и никеля в почвах с повышенной кислотностью. Исследования проводились для почв с уровнем водородного показателя от рН=4,6 до РН=6,5 и при различном содержании хлорида кадмия при наличии в почвах электролитов (хлоридов кальция, магния и натрия). Приведено описание методики выполнения экспериментов и рассматривается и анализируется мат. модель этого процесса. Обсуждены полученные при проведенных исследованиях результаты. Отмечено, что предлагаемая модель обеспечивает возможность расчетов сорбционных процессов кадмия, цинка и никеля, причем для случая водородного показателя рН=4,6 все эти три компонента обладают подобными адсорбционными характеристиками и уровнем мобильности в кислых почвах. Указаны условия реверсивности и параметры кинетики указанных процессов в течение времени от одного часа до четырех недель.

Выполнено теоретич. и эксперим. исследование возможности и эффективности использования процесса биохелатообразования в различных видах деревьев, произрастающих вблизи промышленных предприятий в районах с повышенной эмиссией в окружающую атмосферу меди и никеля. Исследования выполнялись на территории штата Онтарио (Канада). Представлены и обсуждены полученные при проведенных экспериментах результаты, сообщены данные о локализации мест отбора проб в промышленном регионе и указаны виды древесной растительности, использовавшиеся в процессе исследований. Анализируется распространение меди и никеля в различных слоях почвы в исследуемом регионе и оценено влияние локализации и способов сброса в атмосферу продуктов, содержащих указанные виды металлов. Указано на возможность использования древесных листьев для оценки уровня зараженности региона металлами на различном расстоянии от мест эмиссии (до 20-30 км) с учетом местных метеорологич. условий.

В лаб. условиях разработана безотходная технология регенерации тяжелых цветных металлов (Cu, Ni, Zn) из гальваношламов и осадков сточных вод с одновременным получением строительных материалов (керамзит, гипс) и пигментов (Fe[2]O[3], Cr[2]O[3]).

Сообщается об исследованиях, в которых установлено, что защитные оболочки крабовых, моллюсков и т. д., состоящие в основном из хитина, могут быть использованы для изготовления эффективных сорбентов и флокулянтов. На их базе разработан реагент, имеющий фирменное название “хитозан”, в экспериментах он использовался совместно с солями алюминия. Была проведена серия опытов, в которых СВ, содержащие ионы никеля, хрома, меди и кадмия в концентрациях от 20 до 40 мг/л, обрабатывались хитозаном совместно с другими коагулянтами, эффективность удаления названных ионов составила в среднем 96%.

Описан метод “Rota-Cad” для регенерации металлов из ванн стационарной промывки, в к-рых содержание металла (напр., Ni) составляет 1-25 г/л. В Rota-Cad-ячейке катод представляет собой вращающийся барабан, заполненный медными или никелевыми шариками. ВТК ячейки в диапазоне конц-ий Ni 1-25 г/л составляет 66%. Конструкция ячейки исключает возможность короткого замыкания между катодом и анодом. Затраты энергии – 16 кВт*час на 1 кг получаемого Ni. В сочетании с йонообменной установкой этот метод позволяет регенерировать почти 100% металла из СВ. “Rota-Cad”-метод исключает возможность использования дополнит. химикалиев, а также сводит к нулю образование металлсодержащих шламов и к тому же при его проведении на аноде окисляются многие вредные вещества, напр., цианиды.

Обработку сточных вод, содержащих Ni, ведут в 5 последовательных стадий. Сначала в воду добавляют комплексообразователь типа поликарбоксилатов или полиэтилениминов, затем ультрафильтрацией удаляют образовавшиеся комплексы. Воду, содержащую выделенные комплексы, подкисляют для разрушения комплексов и ультрафильтрацией регенерируют комплексообразователь. Конц. р-р, содержащий Ni, подвергают электролизу для выделения метал. Ni. Этот способ дает возможность очищать воду с начальной конц-ией 60 мл/л.