КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОБЕЗВРЕЖИВАНИЮ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ МЕДИ И ЛИГАНДА ЭДТА
Аннотация
Представлен анализ электрохимической деструкции органических соединений, в частности ЭДТА. Показано влияние природы анода и природы окислителя на деструкцию органических соединений. Классифицированы анодные материалы, основываясь на их окислительной силе в кислой среде. Показано, что прямое окисление ЭДТА эффективно протекает на анодах Ti/PbO2 и Ti/SnO2. В присутствии NaCl на анодах Ti/RuO2-TiO2 ЭДТА эффективно окисляется за счет образования гипохлорита. Приведены примеры деструкции ЭДТА под действием ультрафиолетового излучения. Продукты деструкции (нитроуксусная кислота, аминодиуксусная кислота) при полном распаде образуют CO2, H2O, NO3-ионы. Отмечено, что обезвреживание сточных вод, содержащих медь и ЭДТА осуществляется в две стадии: деструкция ЭДТА и извлечение гидроксида меди. Исследовано извлечение ионов меди из системы H2О-Cu2+-ЭДТА-электролит при различных соотношениях металл-лиганд. Проанализировано влияние концентрации ЭДТА на электрофлотационный процесс извлечения гидроксида меди, рассмотрена кинетика электрофлотационного извлечения меди в присутствии двух комплексообразователей - NH3 и ЭДТА. Установлено, что присутствие в сточных водах двух лигандов NH3 и ЭДТА снижает степень извлечения на 5-10% по отношению к более простым системам NH3 или ЭДТА. Представлены результаты, позволяющие оценить степень извлечения меди из раствора медь-ЭДТА на различных угольных сорбентах и смолах. Показано, что применение анионитов Purolite A500 и анионитов AB-17-8 эффективно при концентрации меди до 25 мг/л. Установлено, что процесс сорбции протекает медленно – стационарные значения устанавливаются несколько часов. Степень извлечения ЭДТА достигает 30-40%. При соотношениях медь-ЭДТА 1:1,0-1,5 возможно электрофлотационное извлечение меди до 80%, при дополнительной сорбционной очистке до 99%. Показано, что использование высокодисперных углеродных материалов (порошки углей) позволяют извлекать лиганды из сточных вод, увеличивая эффективность электрофлотации гидроксидов меди.
Литература
Vinogradov S.S. Organization of electroplating. Equipment, calcula-tion of production, rationing. M.: “Globus” 2005. 240 p. (in Rus-sian).
Kolesnikov V.A., Il'in V.I., Kapustin Y.I., Calvert, S.O., Kisilenko P.N., Kokarev G.A. Flotation wastewater treatment of industrial en-terprises. M.: Khimiya. 2007. 304 p. (in Russian).
Kolesnikov V.A., Menshutina N.V. Desyatov A.V. Equipment, technology and design of sewage treatment systems. M.: new Delhi and NCR plus. 2016. 289 p. (in Russian).
Shulenina Z.M., Bagrov V.V., Desyatov A.V., Zubkov A., Novikov A., Kolesnikov V.A., Konstantinov V.E., Ksenofontov B.S., Novikov D.O. Man-made water: problemы, technologies, re-source value. М.: Izd-vo MGTU im. N. Uh. Bauman. 2015. 405 с. (in Russian).
Ksenofontov B.S. Intensification of wastewater treatment of engineering industries using ion flotation. Santekhnika. 2013. V. 5. P. 30-33 (in Russian).
Bochkarev G.R., Pushkareva G.I. On a new natural sorbent for the extraction of metals from aqueous media. FTPRPI. 1998. N 4. P. 46-51 (in Russian).
Chen X.M., Chen G.H., Yue P.L. Novel electrode sys-tem of electroflotation of waste water. Еnviron. Sci. Technol. 2002. V. 3. N 4. Р. 778-783.
Wang J., Wang X., Li G. Degradation of EDTA in aque-ous solution by using ozonobysis and ozonolysis com-bined with sonolysis. J. Haz. Mat. 2009. V. 176. P. 333-338.
Soni B.D., Patel U.D., Agrawal A., Ruparelia J.P. Application of BDD and DSA electrodes for the removal of RB 5 in batch and continuous operation. J. Water Proc. Eng. 2017. V. 17. P. 11-21.
Wu W., Huang Z.-H., Lim T.-T. A comparative study on electro-chemical oxidation of bisphenol A by boron-doped diamond anode and modified SnO2-Sb anodes: Influencing parameters and reaction pathways. J. Environ. Chem. Eng. 2016. V. 4. P. 2807-2815.
Chen X.M., Chen G.H., Yue P.L. Electrochemical be-havior of novel Ti/IrOx-Sb2O5-SnO2 anodes. J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. N 17. Р. 4364-4369.
Chen X., Chen G. Stable Ti/RuO2-Sb2O5-SnO2 electrodes for O2 evolution. Electrochim. Acta. 2005. V. 50. N 20. Р. 4155-4159.
Zefirov N. With. editor. Chemical encylopedia. M.: Large chemical encyclopedia. 1998. 3400 p (in Russian).
Ku.Y., Wang L., Shen Y. Decomposition of EDTA in aqueous solution by UV/H2O2 process. J. Hazard Mater. 1998. V. 60. P. 41-55.
Kolesnikov V.A., Gubin A.F., Kolesnikova O.Yu., Kon-dratieav E.S. Flotation extraction of sparingly soluble copper compounds from the wash water production of printed circuit boards. TOKhT. 2016. V. 50. N 4. P. 393-401 (in Russian).
Kolesnikov V.A., Gubin A.F., Kolesnikova O.Yu., Perfilyeva A.V. Improving the efficiency of flotation of wastewater treatment the production of printed circuit boards from copper ions in the presence of complexing agents, surfactants and flocculants. Zhurn. Priklad. Khim. 2017. V. 90. N 5. P. 598-603 (in Russian).
Kolesnikov V.A., Il'in V.I., Brodskii V.A., Kolesnikov A.V. Elec-troflotation during wastewater treatment and extraction of valuable compounds from liquid technogenic waste: A review. Theor. Found. Chem. Eng. 2017. Т. 51. N 4. С. 369-383.
Ilyin V.I., Brodsky V.A., Kolesnikov V.A. Development of technological solutions for wastewater treatment from organic pollution // Vodoochistka. Vodopodgotovka. Vodosnabzheniey. 2015. V. 4. N 88. P. 16-19 (in Rus-sian).
De Oliveira da Mota I., de Castro J.A., de Go´es Casqueira R., de Oliveira Junior A.G. Study of electroflotation method for treat-ment of wastewater from washing soil contaminated by heavy met-als. J. Mat. Res. Technol. 2015. V. 4. P. 109-113.
Ksenofontov B.S., Kapitonova S.N., Bondarenko V.V. Electroflotation wastewater treatment of biotechnological production. Vodoochistka. 2013. N 8. P. 19-24 (in Rus-sian).
Inman M., Taylor E.J., McCrabb H., Skinn B., Kell J., Stuart B. Electroconcentration and electroflotation for dewatering/water purification. ECS Trans. 2013. V. 45 (17). P. 3-10.
Meshalkin V.P., Kolesnikov A.V., Desyatov A.V., Milyutinа A.D., Kolesnikov A.V. Physico-chemical efficiency of the process of electro-flotation of fine carbon nanomaterials from aqueous solu-tions with surface-active substances. Doklady Academii Nauk 2017. V. 476. N 2. P. 166-169 (in Russian).
Vu T.P., Vogel A., Kern F., Platz S., Menzel U., Gadow R. Characteristics of an electrocoagulation–electroflotation process in separating powdered activated carbon from urban wastewater effluent. Separat. Purifi-cat. Technol. 2014. V. 134. P. 196-203.
