Исследование поглощающих свойств природных материалов приполярного Урала при доведении природных вод по железу до питьевого качества
Актуальность форсированного изучения и поисков минеральных сорбентов-ионообменников связана с тем, что, во-первых, наиболее крупные и разведанные месторождения цеолитовых пород находятся за пределами России; во-вторых, в связи с интенсивным освоением Западной Сибири ухудшалась экологическая обстановка (сильное загрязнение нефтепродуктами, цветными, тяжелыми и черными металлами, органическими веществами и т.д. почв и поверхностных вод); в-третьих, воды Западно-Сибирского бассейна в большинстве случаев содержат железо, марганец, аммиак в количестве значительно выше ПДК, кроме того, реки Западной Сибири интенсивно загрязняются промышленными отходами с территории Урала, Алтая, Казахстана. Крупные месторождения цеолитсодержащих пород в России сосредоточены на юге Западной и Средней Сибири, в Забайкалье, на западе Якутии, на Дальнем Востоке и Северо-Востоке. Имеются перспективы открытия промышленных залежей цеолитов на севере Красноярского края, Амурской области, юге Якутии, западе Хабаровского края, Урале.
Одной из наиболее трудных проблем кондиционирования воды является удаление ионов аммония, железа и тяжелых металлов. Это связано с тем, что специальные фильтры, сорбирующие ионы аммония, железа и тяжелых металлов доступные к широкому использованию в области водоочистки, отсутствуют.
Своеобразным барометром научно-технического прогресса в этой сфере является использование природных сорбентов - цеолитов. Благодаря уникальным и разнообразным физико-химическим свойствам они приобретают все большую значимость в экологизации промышленности, сельского хозяйства, в средозащитных технологиях экологической инфраструктуры. Цеолиты не токсичны для человека и животных, поэтому в последние годы все больше внимания уделяется их применению в медицине, ветеринарии, технологиях подготовки воды. Исследования цеолитовых месторождений Приполярного и Полярного Урала является важной проблемой, т.к. они могут обладать комплексной способностью очищать от железа, солей металлов, аммонийного азота. При этом природные минеральные сорбенты могут значительно улучшать качество воды, уравновешивать и кондиционировать содержание солей до кларковых концентраций, приближая отфильтрованную воду к физиологически полезной воде.
Современные фильтрующие материалы при всем их кажущемся многообразии мало отличаются от аналогов середины ХХ века, хотя и претерпели незначительные усовершенствования. Так, катализаторы для очистки железа, основанные на применении соединений марганца, были известны и использовались для этих целей еще в начале прошлого века, то же можно сказать и о песке, кварце, активированных углях. Следует отметить, что клиноптилолитовые загрузки кроме извлечения примесей из воды способны сорбировать NH4, Pb, Си, Zn и др.
Основными предпосылками к использованию цеолитов в качестве загрузки водопроводных фильтров в Тюмени и Тюменской области являются открытие месторождения цеолитов на Урале (в пределах Тюменской области) и возможность его разработки открытым способом.
Одним из наиболее перспективных направлений в очистке питьевых вод является применение природных ионообменников - цеолитовых и литофицированных цеолит-монтмориллонитовых пород. В результате наших исследований впервые получены данные по сорбционной емкости клиноптилолитов Приполярного Урала.
Для оценки ионообменных свойств клиноптилолита были проведены опыты в АО «Центральная лаборатория» по сорбции в статических условиях железа из водных растворов. Раствор готовился в лаборатории «Минеральных сорбентов» ООО «Литос» по следующим параметрам: в дистиллированную воду добавлялись соли кальция, магния и калия в количестве: Са - 40 мг/л, Мg - 13 мг/л и К - 3,0 мг/л (среднестатистический состав поверхностных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна (Крайнов С.Р., Швец В.М., 1992 г.).
Затем в приготовленный раствор вводилась соль исследуемого вещества. В колбу насыпалась навеска 10 г сорбента и наливался приготовленный раствор 1:100, время контакта сорбента с раствором 14 часов. Затем раствор отдавался на анализ и заменялся новым.
Подобные опыты были выполнены на растворах, содержащих железо - 20 мг/л. В качестве сорбента использовались порошки цеолита фpaкцией 0,3-0,6 мм и для сопоставления использовались угли типа АГ-3 фpaкцией 1-2 мм.
По результатам химических исследований воды, которые проводились в АО «Центральная лаборатория» на атомно-абсорбционном спектрофотометре «Спектр АА 640Z», необходимо отметить: время контакта 14 часов, проскок по опыту Fe3+ наблюдается с 15 (концентрация ионов после сорбции составила 4 мг/л) порции.
Расчетная емкость для цеолита составила по железу 31 мг на 1 г сорбента. Следует отметить, что угли очень быстро насыщались, имея сорбционную емкость в 5-10 раз ниже, чем клиноптилолит. Это отражено в таблице.
Статическая сорбционная способность клиноптилолита (в мг/1грамм сорбента)
Исходная концентрация в исходном растворе (мг/л) |
Название сорбента |
|
Клиноптилолит |
Уголь |
|
Fe = 20 |
31 |
6 |
Опыты в динамических условиях на определение сорбционных свойств клиноптилолита по удалению железа из раствора также проводились в АО «Центральная лаборатория».
Через колонку, заполненную клиноптилолитом, пропускался раствор, содержащий 20 мг/л железа. Содержание других конкурирующих катионов во всех опытах было относительно постоянным и составляло: Na - (9,5-10,5); K - (1-2); Ca - (35-42); Mg - (8-11) (мг/л).
После пропуска 35 л раствора заметного проскока не наблюдалось. Содержание железа в очищенном растворе не превышало 0,2 мг/л.
Проведенная первая регенерация раствором, содержащим 5 % поваренной соли при объеме 1 л из цеолита железа 60,6 %, при объеме 2,0 л раствора 63,4 %. После регенерации опыты были повторены. Появление железа после первой регенераци зафиксировано в 28 л очищенного раствора. При второй регенерации удаление железа из цеолита с 5 % содержанием NaCl объемом 1 л снижало содержание железа из цеолита на 82 %, при 2 л - 85,0 %.
После второй регенерации цеолита сорбент начал пропускать железо на 23,0 литре. На этом опыты были прекращены. Результаты исследований показали высокую эффективность использования цеолитов для извлечения железа из воды. При этом низкая себестоимость цеолитов позволяет ставить вопрос о его использовании в сорбционных процессах, как с регенерацией, так и без нее.
Статья в формате PDF 450 KB...
28 03 2024 10:40:14
Статья в формате PDF 276 KB...
27 03 2024 4:10:18
В работе впервые приведены данные по соотношению отдельных составных частей яиц японских перепелок, выращенных в новых суточных ритмах. В начале яйцекладки средний масса желтка у опытных птиц больше на 1,0 %, масса белка у контрольных больше на 1,04 % от общего веса яйца. Масса скорлупы у обеих групп в начале яйцекладки одинакова .У опытных птиц между весом яйца и весовыми долями желтка и белка установлена прямая коррелятивная связь. Между массами яйца и желтка –слабая (r = +0,335), между массами яйца и белка – тесная(r = +0,999), между массами желтка и белка(r = +0,549) – средняя корреляция.). Отношение белка к желтку у контрольных яиц больше на 0,08 %. ...
26 03 2024 1:32:46
Статья в формате PDF 113 KB...
25 03 2024 5:18:41
Статья в формате PDF 294 KB...
23 03 2024 9:55:16
Уголовный кодекс РФ предусматривает ответственность за незаконное получение кредита (ст. 176). Несмотря на достаточно длительный срок существования данной нормы и устойчивую пpaктику привлечения к уголовной ответственности за данное деяние в науке остается много дискуссионных вопросов, касающихся конструкции состава преступления, предусмотренного ст. 176 УК РФ, а также субъекта данного преступления. В результате проведенного исследования предлагается новая редакция ч. 1 ст. 176 УК РФ. ...
21 03 2024 0:15:19
Исследовано водно- и спирто-щелочное расщепление 1,4-бис (диметилэтил-, диэтилметил и диметилфенацил)-2,3-дибромбут-2-ениленаммоний дигалоген-идов. Показано, что в отличие от их триметильного аналога, во всех случаях расщепление протекает в довольно жестких условиях (высокие температуры, избыток щелочи), с образованием сложной смеси продуктов. ...
20 03 2024 5:39:31
Статья в формате PDF 262 KB...
19 03 2024 15:45:10
Статья в формате PDF 345 KB...
18 03 2024 2:51:13
Испытан способ стимуляции костномозгового гемопоэза при лечении острой лучевой болезни (ОЛБ) у животных, включающий остеоперфорацию эпифизов трубчатых костей, с использованием высокоинтенсивного инфpaкрасного диодного лазера. После остеоперфорации проводится курс лечения церулоплазмином в суточной дозе 1,5-2,5 мг/кг. Проведенные экспериментальные исследования и наблюдения показывают, что на фоне лазерной остеоперфорации и применения церулоплазмина у собак отмечено интенсивное увеличение содержания в периферической крови эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, а также концентрации гемоглобина в одном эритроците. Эффективность при лечении острой лучевой болезни составила 100%. ...
17 03 2024 15:40:33
Статья в формате PDF 128 KB...
16 03 2024 17:17:11
Статья в формате PDF 253 KB...
15 03 2024 2:36:17
Статья в формате PDF 109 KB...
14 03 2024 21:34:15
В северо-восточных предгорьях Алтая на междуречье Бии и Катуни скважиной вскрыты плиоценовые озерные отложения. Литологические, минералогические, геохимические особенности этих отложений и ископаемая фауна моллюсков указывают на значительное похолодание и увлажнение климата по сравнению с теплым и аридным позднемиоценовым временем. По температурным условиям климат плиоцена мог быть близким современному климату в этом районе, но с годовым количеством осадков в два раза ниже. ...
13 03 2024 0:24:32
Статья в формате PDF 163 KB...
12 03 2024 12:44:21
Статья в формате PDF 101 KB...
11 03 2024 0:30:27
Статья в формате PDF 113 KB...
10 03 2024 22:51:20
Статья в формате PDF 275 KB...
09 03 2024 9:21:46
Статья в формате PDF 327 KB...
08 03 2024 13:57:51
Статья в формате PDF 303 KB...
07 03 2024 7:50:55
Статья в формате PDF 205 KB...
06 03 2024 3:15:54
Статья в формате PDF 732 KB...
05 03 2024 12:12:28
Статья в формате PDF 109 KB...
04 03 2024 10:30:35
Статья в формате PDF 341 KB...
02 03 2024 14:27:31
Статья в формате PDF 111 KB...
01 03 2024 5:51:17
Статья в формате PDF 152 KB...
29 02 2024 13:16:48
Статья в формате PDF 119 KB...
28 02 2024 17:39:19
Статья в формате PDF 130 KB...
27 02 2024 17:53:52
Статья в формате PDF 107 KB...
26 02 2024 0:58:10
Статья в формате PDF 158 KB...
25 02 2024 18:29:34
Статья в формате PDF 250 KB...
24 02 2024 22:10:19
Статья в формате PDF 106 KB...
23 02 2024 15:44:49
Статья в формате PDF 146 KB...
21 02 2024 18:59:27
Статья в формате PDF 204 KB...
20 02 2024 12:22:10
Статья в формате PDF 112 KB...
19 02 2024 7:31:43
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::