Preview

Экология и промышленность России

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Применение биполярного электродиализа с модифицированными мембранами при очистке хромсодержащих сточных вод гальванического производства

https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-10-4-9

Полный текст:

Аннотация

Представлен обзор методов обработки сточных хромсодержащих вод. Предложен вариант совершенствования реагентного способа очистки сточной воды от шестивалентного хрома. Исследован электромембранный процесс получения кислоты и основания из сульфата натрия – вторичного отхода реагентного метода переработки хромсодержащих сточных вод – в электродиализаторе-синтезаторе с трехкамерной элементарной ячейкой. В аппарате применялись как промышленно выпускаемые биполярные мембраны, так и опытные образцы, полученные модифицированием промышленных мембран гидроксидом хрома. Показано, что модифицированные образцы позволяют получить более высокий выход по кислоте и щелочи, а также уменьшить затраты электроэнергии на получение единицы целевого продукта. Предложена принципиальная схема очистки хромсодержащих сточных вод гальванического производства с внедрением электродиализа на стадии обработки раствора сульфата натрия.

Об авторах

С.И. Нифталиев
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

д-р хим. наук, зав. кафедрой



О.А. Козадерова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

д-р хим. наук, доцент



К.Б. Ким
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

канд. хим. наук, доцент



Список литературы

1. Vareda J.P., Valente A.J.M., Durгes L. Assessment of heavy metal pollution from anthropogenic activities and remediation strategies: A review. J. Environ Manage. 2019. P. 101—118.

2. Guidelines for drinking-water quality - 4th ed. WHO Library Cataloguing-in-Publication Data. 2011. 564 p.

3. Wang Y., Li J., Jin Y., Chen M., Ma R. Extraction of chromium (III) from aqueous waste solution in a novel rotor-stator spinning disc reactor. Chemical Engineering and Processing — Process Intensification. 2020. V.149. P. 1—6.

4. Валинурова Э.Р., Гимаева А.Р., Кудашева Ф.Х. Исследование процесса сорбции ионов хрома (III) и хрома (VI) из воды активированными углеродными адсорбентами. Вестник Башкирского Университета. 2009. Т.14. № 32. С. 385—388.

5. Yahya M.D., Obayomi K.S., Abdulkadir M.B., Iyaka Y.A., Olugbenga A.G. Characterization of cobalt ferrite-supported activated carbon for removal of chromium and lead ions from tannery wastewater via adsorption equilibrium. Water Science and Engineering. 2020. V. 13. T. 3. P. 202—213.

6. Method and Apparatus for Removing Metal From Waste Water: 20100065502 США; 18.03.10.

7. Hsini A., Benafqir M., Naciri Y., Laabd M., Bouziani A., Ezzahery M., Lakhmiri R., El Alem N., Albourine A. Synthesis of an arginine-functionalized polyaniline-FeOOH composite with high removal performance of hexavalent chromium ions from water: Adsorption behavior, regeneration and process capability studies. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2021. V. 617.

8. Masindi V., Foteinis S., Tekere M., Ramakokovhu M.M. Facile synthesis of halloysite-bentonite clay/magnesite nanocomposite and its application for the removal of chromium ions: Adsorption and precipitation process. Materials Today: Proceedings. 2021. V. 38. P. 1088—1101.

9. Pavithra S., Thandapani G., Sugashini S., Sudha P.N., Hus sein H., Alrefaei A.F., Almutairi M.H. Batch adsorption studies on surface tailored chitosan/orange peel hydrogel composite for the removal of Cr(VI) and Cu(II) ions from synthetic wastewater. Chemosphere. 2021. V. 271.

10. Yang X., Zhao Z., Yu Y., Shimizu K., Zhang Z., Lei Z., Lee D.-J. Enhanced biosorption of Cr(VI) from synthetic wastewater using algal-bacterial aerobic granular sludge: Batch experiments, kinetics and mechanisms. Separation and Purification Technology. 2020. V. 251.

11. Воропанова Л.А., Гагиева Ф.А., Гагиева З.А. Очистка сточных вод кожевенных, травильных и гальванических производств от ионов хрома сорбцией на анионите марки АМП и смеси анионита марки АМП и катионита марки КУ-2. Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 7.

12. Nam A., Choi U.S., Yun S.-T., Choi J.-W., Park J.-A., Lee S.-H. Evaluation of amine-functionalized acrylic ion exchange fiber for chromium (VI) removal using flow-through experiments modeling and real wastewater. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2018 V. 66. P. 187—195.

13. Alvarado L., Torres I.R., Chen A. Integration of ion ex change and electrodeionization as a new approach for the continuous treatment of hexavalent chromium wastewater. Separation and Purification Technology.2013. V. 105. P. 55—62.

14. Baysak F.K. A novel approach to Chromium rejection from sewage wastewater by pervaporation. Journal of Molecular Structure. 2021. V. 1233.

15. Santos C.S.L., Reis M.H.M., Cardoso V.L., Resende M.M. Electrodialysis for removal of chromium (VI) from effluent: Analysis of concentrated solution saturation. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2019. V. 7. T. 5.

16. Wu X., Zhu H., Liu Y., Chen R., Qian Q., der Bruggen B.V. Cr(III) recovery in form of Na2CrO4 from aqueous solution using improved bipolar membrane electrodialysis. Journal of Membrane Science. 2020. V. 604.

17. Sadyrbaeva T. Zh. Removal of chromium(VI) from aqueous solutions using a novel hybrid liquid membrane – electrodialysis process. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2016. V. 99. P. 183—191.

18. Ma W., Gao J., Chen Z., Hu J., Xin G., Pan Y., Zhang Z., Tan D. A new method of Cr(VI) reduction using SiC doped carbon electrode and Cr(III) recovery by hydrothermal precipitation. Col loids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2021. V. 610.

19. Zewail T.M., Yousef N.S. Chromium ions (Cr6+ & Cr3+) removal from synthetic wastewater by electrocoagulation using vertical expanded Fe anode. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2014. V. 735. P. 123—128.

20. Перелыгина Ю.П., Зорькина О.В., Рашевская И.В., Николаева С.Н. Реагентная очистка сточных вод и утилизация отработанных растворов и осадков гальванических производств : учеб. пособие. Пенза, Изд-во ПГУ. 2013. 80 с.

21. Rahimi M., Pourmortazavi S.M., Zandavar H., Mirsadeghi S. Recyclable methodology over bimetallic zero-valent Mg:Zn com position for hexavalent chromium remediation via batch and flow systems in industrial wastewater: an experimental design. Journal of Materials Research and Technology. 2021. V. 11. P. 1—18.

22. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления хрома (VI) в присутствии добавок солей металлов. Журнал прикладной химии. 2007. Т 80. № 12. С. 1946–1949.

23. Мельников С.С., Шаповалова О.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. Влияние гидроксидов d металлов на диссоциацию воды в биполярных мембранах. Мембраны и мембранные технологии. 2011. Т. 1. № 2. С. 149—156.

24. Козадерова О.А. Электрохимические характеристики биполярной мембраны МБ-2, объемно модифицированной наноразмерным гидроксидом хрома (III). Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 9—10. С. 58—64.

25. Цыбульская О.Н., Ксеник Т.В., Кисель А.А., Юдаков А.А. и др. Обезвреживание хромсодержащих отходов гальванического производства. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2015. № 4 (182). С. 104—112.


Для цитирования:


Нифталиев С., Козадерова О., Ким К. Применение биполярного электродиализа с модифицированными мембранами при очистке хромсодержащих сточных вод гальванического производства. Экология и промышленность России. 2021;25(10):4-9. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-10-4-9

For citation:


Niftaliev S., Kozaderova O., Kim K. Application of Bipolar Electrodialysis with Modified Membranes for the Purification of Chromic Wastewater from Galvanic Production. Ecology and Industry of Russia. 2021;25(10):4-9. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-10-4-9

Просмотров: 89


ISSN 1816-0395 (Print)
ISSN 2413-6042 (Online)