Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов сорбционным материалом на основе опилок Acacia auriculiformis тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Нгуен Тхи Ким Тхоа

• Нгуен Тхи Ким Тхоа
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Тхи Ким Тхоа

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ...,

1.1 Реагентные методы очистки сточных вод от ионов тяжелых 13 металлов

1.2 Ионообменный метод очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

1.3 Электрохимические методы удаления ионов тяжелых металлов

из сточных вод

1.3.1 Электрокоагуляция

1.3.2 Электрофлотация

1.3.3 Электродиализ

1.4 Мембранные методы

1.5 Адсорбционная очистка

1.5.1 Использование активированных углей для удаления ионов

тяжелых металлов

1.5.2 Использование природных минеральных соединений для удаления ионов тяжелых металлов

1.5.3 Использование хитина и хитозана для удаления ионов тяжелых металлов

1.5.4 Использование сельскохозяйственных отходов растительного происхождения для удаления ионов тяжелых металлов

1.5.5 Использование отходов деревопереработки для удаления ионов тяжелых металлов

1.5.5.1 Использование коры деревьев для удаления ионов

тяжелых металлов из водных сред

1.5.5.2 Использование древесных опилок для удаления ионов

тяжелых металлов из водных сред

1.5.5.3 Использование листьев деревьев для удаления ионов

тяжелых металлов из водных сред

Глава 2. ПРИБОРЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

1.6 Методика получения изотерм адсорбции ионов Cu2+, Ni2+ и Zn2+ опилками акации ушковидной

1.7 Методики определения остаточной концентрации ионов

тяжелых металлов в растворах

1.8 Методика проведения экспериментов по модификации опилок акации ушковидной слабоконцентрированными

растворами кислот

1.9 Исследование физико-механических свойств адсорбционных материалов

1.10 Инструментальные методы анализа

1.11 Определение токсичности сточных жидкостей по смертности стандартных тест-объектов Daphnia magna Straus и Paramecium caudatum

1.12 Метрологическая обработка результатов исследований

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ

МЕТАЛЛОВ НАТИВНЫМИ И МОДИФИЦИРОВАННЫМИ

ОПИЛКАМИ АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ

3.1. Характеристика исходного адсорбционного материала

3.1.1 Исследование процессов адсорбции в статических условиях

3.1.2 Исследование термодинамики процесса

3.1.3 Исследование кинетики процесса

3.2 Получение модифицированных опилок

3.3 Исследование процессов адсорбции модифицированными опилками

3.3.1 Исследование процессов адсорбции опилками, модифицированными растворами азотной кислоты

3.3.1.1 Исследование термодинамики процесса

3.3.1.2 Исследование кинетики процесса

3.3.2 Исследование процессов адсорбции опилками, модифицироваными растворами серной кислоты

3.3.2.1 Исследование термодинамики процесса

3.3.2.2 Исследование кинетики процесса

3.3.3 Исследование процессов адсорбции опилками, модифицированными растворами фосфорной кислоты

3.3.3.1 Исследование термодинамики процесса

3.3.3.2 Исследование кинетики процесса

3.4 Сопоставление адсорбционных свойств нативных и модифицированных опилок по отношению к ионам тяжелых

металлов

3.5 Исследование влияния кислотной обработки на структуру поверхности и свойства опилок акации ушковидной

Глава 4. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ЗАВОДЕ «ТХИЕН МИ» (ВЬЕТНАМ) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ОПИЛОК АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ

4.1 Производственные испытания опилок акации ушковидной, модифицированных 3 %-ным раствором серной кислоты,

в качестве адсорбционного материала для удаления ионов

тяжелых металлов

4.2 Биотестирование сточных вод гальванического производства, образующихся на ООО «Тхиен Ми»

4.3 Термическая утилизация отработанного адсорбционного

материала

4.4 Определение класса токсичности золы после сжигания

отработанного адсорбционного материала биотестированием

4.5 Расчет значения укрупненного эффекта от устранения экологического ущерба, связанного с уменьшением сброса

ионов тяжелых металлов в природный водоем

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АУ - активированные угли

БДДТ - Бренауэр, Деминг, Деминг, Теллер

БКР - безопасная кратность разведения

ДСК - дифференциальная сканирующая калометрия

ГАУ - гранулированные активированные угли

ГМК - горно-металлургический комбинат

ГСИ - государственная система измерений

ИТМ - ионы тяжелых металлов

НСП - неисключенная систематическая погрешность

ОПС - окружающая природная среда

СВ - сточные воды

СМ - сорбционный материал

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПДКв - предельно допустимая концентрация в воде водоемов народно

хозяйственного назначения ПДКрх - предельно допустимая концентрация в воде водоемов

рыбохозяйственного назначения ПМС - природные минеральные соединения ТГА - термический гравиметрический анализ ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота Е - энергия адсорбции ДG - энергия Гиббса

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов сорбционным материалом на основе опилок Acacia auriculiformis»

ВВЕДЕНИЕ

Проблема загрязнения водных объектов актуальна в настоящее время в связи с непрекращающимся ростом антропогенной нагрузки на окружающую природную среду (ОПС). В списке приоритетных загрязняющих веществ одно из главенствующих позиций занимают соединения тяжелых металлов. Последние попадают в водные среды в составе недостаточно очищенных сточных вод (СВ) химических, металлургических, обогатительных, машиностроительных и других производств.

Ионы тяжелых металлов (ИТМ) относятся к одним из наиболее опасных поллютантов. Попадая в природные водоисточники, ИТМ оказывают негативное воздействие на гидробионтов, угнетая процессы их жизнедеятельности. Весьма негативно влияние ИТМ на организм человека при попадании в составе природных вод в системы водоснабжения.

В настоящее время разработаны и используются на практике множество способов очистки СВ от ИТМ, такие как реагентный, электрокоагуляционный, ионообменный, сорбционный, биологический и др. Сдерживающим фактором использования вышеназванных методов в практике водоочистки от ИТМ является их дороговизна.

Все увеличивающиеся объемы промышленного производства и повышение требований к качеству очищенных СВ перед сбросом в водные природные объекты, диктуют поиск эффективных, но, в тоже время, относительно дешевых способов извлечения ИТМ. Среди методов, успешно применяющихся для решения названной задачи, адсорбционная и реагентная очистка занимают главенствующие позиции. Последний метод наиболее часто применяется в практике водоочистки, однако применение химических реагентов может способствовать попаданию избытка последних в водные объекты. Адсорбционная очистка позволяет удалять загрязняющие вещества различного происхождения из водных сред практически до любой остаточной концентрации независимо от их устойчивости. К преимуществам метода, в

частности, относится отсутствие вторичных загрязнений в воде, к недостаткам - высокая стоимость активированных углей, применяемых для адсорбции.

Выходом из создавшегося положения может служить поиск более активных и эффективных, но и более дешевых материалов, используемых в адсорбционной и реагентной очистке.

Актуальность темы. Одной из важнейших задач современного этапа развития промышленного производства является необходимость создания эффективных природоохранных технологий, минимизирующих проникновение загрязняющих веществ в ОПС. Серьезную опасность представляют собой ИТМ, которые не подвергаются биодеградации, а лишь переходят из одного химического соединения в другое в результате химических и биохимических реакций. ИТМ оказывают различное токсическое действие при попадании в живые организмы, при этом особо следует отметить эффект кумуляции -процесс накопления в живом организме.

Среди множества способов, применяемых для очистки СВ, являющихся основным источником поступления ИТМ в водные объекты, сорбционный и реагентный методы являются превалирующими, однако сдерживающим фактором, в частности, является дороговизна реагентов и адсорбентов.

В настоящее время в мировом сообществе стремительными темпами формируется новейшее современное течение в сфере защиты окружающей среды - применение отходов индустриального и аграрного производства в качестве реагентов с целью удаления загрязняющих веществ из сточных и природных вод. Особый интерес представляют целлюлозосодержащие отходы от переработки различного растительного сырья. Среди них особое положение занимают отходы переработки древесной биомассы (опилки, стружка, щепа) и компоненты деревьев (иголки, листья, шишки и т.д.). Их достоинством является возобновляемость сырьевой базы, распространенность, дешевизна, высокая эффективность по отношению ко многим видам поллютантов и другие положительные характеристики.

Поиск дешевых, эффективных сорбционных материалов (СМ) из компонентов древесной биомассы для извлечения ИТМ из водных сред является актуальной задачей.

Особый интерес представляют отходы от переработки древесной биомассы - опилки. К таковым, в частности, относятся отходы от переработки многочисленных представителей деревьев рода акация (Acacia), произрастающих во многих регионах Земли.

Цель работы заключалась в разработке технологических решений по очистке СВ, содержащих ИТМ, с использованием в качестве адсорбента древесных опилок и оценке снижения воздействия гальванического производства на объекты окружающей среды.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

- исследовать адсорбционные свойства по отношению к ионам Cu2+, Ni2+ и Zn2+

нативных и модифицированных слабоконцентрированными растворами минеральных кислот опилок акации ушковидной (Acacia auriculiformis) в статических условиях;

- провести математическую обработку полученных изотерм адсорбции ионов

Cu2+, Ni2+ и Zn2+ согласно мономолекулярным моделям Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина, Дубинина-Радушкевича, Флори-Хаггинса, Гаркинса-Джура и Френкеля-Хелси-Хилла;

- исследовать термодинамику и кинетику процессов адсорбции ИТМ нативными и модифицированными опилками Acacia auriculiformis;

- провести адсорбционную очистку СВ гальванического производства ООО

«Тхиен Ми» (Thien My), город Винь Фук (Vinh Phuc), Вьетнам, от ИТМ с использованием в качестве СМ модифицированных опилок акации ушковидной;

- разработать технологическую схему адсорбционной очистки гальваностоков

ООО «Тхиен Ми» с использованием в качестве СМ модифицированных опилок акации и предложить возможный способ утилизации отработанного СМ;

- провести укрупненную оценку предотвращенного ущерба, полученного при

очистке гальванических СВ ООО «Тхиен Ми», г. Винь Фук по разработанной технологии. Научная новизна:

- впервые для удаления ионов Cu2+, Ni2+, Zn2+ из модельных и СВ в качестве СМ исследованы нативные и модифицированные в слабоконцентрированных растворах (1-3 %) минеральных кислот (H2SO4, HNO3, H3PO4) опилки акации ушковидной (Acacia auriculiformis). Найдено, что наибольшие адсорбционные показатели достигаются при воздействии 3 %-ного раствора H2SO4. Построены изотермы адсорбции и обсчитаны в рамках мономолекулярных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина, Дубинина-Радушкевича, Флори-Хаггинса, Гаркинса-Джура и Френкеля-Хелси-Хилла;

- определены термодинамические параметры процесса адсорбции ионов Cu2+, Ni2+ и Zn2+ нативными и модифицированными опилками акации ушковидной. Вычисленные значения энергий адсорбции и значения AG свидетельствуют о протекании самопроизвольной физической адсорбции, а лимитирующей стадией процесса во всех случаях является смешанная диффузия;

- Показано, что обработка опилок акации 3 %-ным раствором серной кислоты способствует увеличению шероховатости поверхности и повышению площади поверхности опилок, степени кристалличности и снижению краевого угла смачивания.

Практическая значимость:

- Определена эффективность адсорбционной очистки гальванических СВ, образующихся на ООО «Тхиен Ми», г. Винь Фук, Вьетнам, модифицированными опилками акации ушковидной;

- показано, что оптимальным способом утилизации отработанных СМ является

сжигание последних при температуре выше 500 оС; образуемая зола относится к IV классу опасности;

- предложена принципиальная технологическая схема очистки гальванических

СВ ООО «Тхиен Ми», г. Винь Фук, с использованием в качестве СМ модифицированных опилок акации ушковидной;

- рассчитан предотвращенный экологический ущерб от сброса в природный водоем (река Phan) СВ за счёт внедрения адсорбционной и ионообменной очистки гальваностоков, который составил более 4400 тыс. руб/год.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Концентрации растворов кислот, применяемых для модификации опилок акации ушковидной (Acacia auriculiformis), при которых достигается наибольшее значение адсорбционной емкости исследуемых материалов по ионам Cu2+, Ni2+ и Zn2+.

2. Уравнения, описывающие изотермы адсорбции ионов Cu2+, Ni2+ и Zn2+ нативными и модифицированными опилками акации, их коэффициенты корреляции, внешней и внутренней диффузии, а также термодинамические параметры процессов адсорбции.

3. Изменения внутренней и поверхностной структуры опилок акации ушковидной под действием слабоконцентрированных растворов кислот физико-химическими методами.

4. Технология адсорбционной и ионообменной очистки гальванических СВ с использованием модифицированных опилок акации ушковидной.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: VII Всероссийской научно-практической конференции «Техносферная безопасность в XXI веке» (Иркутск, 2017), Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы охраны окружающей среды» (Белгород, 2018), Международной конференции «Инновационные подходы в решении современных проблем рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды» (Алушта, 2019).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в печати в 6 статьях, 3 из которых в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 статья - в журнале из

международной базы Scopus и 5 тезисах докладов на конференциях различного уровня.

Предмет исследования - модельные и СВ, содержащие ИТМ, опилки деревьев вида Acacia auriculiformis.

Методы исследования, используемые в работе: фотометрический, титриметрический, ИК-спектроскопический, дифференциальный термический и термогравиметрический анализ, рентгенофлуресцентный, электронная микроскопия и энергодисперсионный анализ, элементный анализ, оценка величины удельной поверхности по методу низкотемпературной адсорбции азота, метод сидячей капли.

Структура диссертационной работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников, насчитывающего 164 библиографические ссылки. Диссертация изложена на 138 страницах, содержит 37 рисунков, 30 таблиц и приложений.

Глава 1. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Во многих отраслях промышленного производства применяются соединения тяжелых металлов, что приводит к загрязнению ими СВ. Недостаточная очистка последних приводит к попаданию ИТМ в природные водоисточники, что приводит к угнетению или смерти гидробионтов, т.к. многие ионы металлов обладают бактерицидным или бактериостатическим действием даже в очень малых концентрациях [1, 2].

Для улавливания ИТМ из СВ применяются различные методы [3-6], которые можно разделить на следующие группы:

- химические (реагентные): нейтрализация, окисление, восстановление, комплексообразование, ионный обмен;

- электрохимические: электрокоагуляция, электродиализ, электрофлотация;

- физико-химические: коагуляция и флокуляция, адсорбция, экстракция;

- биохимические методы.

1.1 Реагентные методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

В настоящее время в практике очистки СВ от ИТМ наиболее часто применяются реагентные методы. Сущность последних заключается в переводе ИТМ в нерастворимые в воде соединения при добавлении в очищаемые жидкости различных реагентов и последующим отделением дисперсной фазы отстаиванием или фильтрацией. Наиболее часто в качестве реагентов для удаления из СВ ИТМ используются водный раствор Са(ОН)2 (так называемое «известковое молоко»), №ОН, №2СОз, Ка2Б и другие соединения [7-10].

Из всех вышеназванных химических реагентов, наиболее дешевым является водный раствор Са(ОН)2 с концентрацией действующего вещества 510 %. Осаждение ионов металлов происходит в виде соответствующих гидроксидов. Достоинством обработки известковым молоком является дешевизна, недостатком - образование большого количества гальванического

шлама, извлечение из которого целевых гидроксидов ИТМ вызывает большие проблемы. К тому же, для захоронения гальваношлама отторгаются большие площади земляных территорий.

Для уменьшения образования объемов гальванического шлама применяют водные растворы №ОН, №2СО3, реже КОН. Использование названных реагентов ограничено высокой стоимостью и является сдерживающим фактором их использования. Оптимальным видится тот случай, когда на производстве образуются щелочные СВ, которые можно использовать в качестве нейтрализующего раствора, как правило, кислых СВ гальванических производств [11-14].

Значения рН, при котором начинается процесс образования и осаждения, полного осаждения и начала растворения гидроксидов ИТМ (табл. 1.1), зависит от природы металла, концентрации их в растворе, температуры и наличия различных примесей [8].

Таблица 1.1 - Значения рН растворов в процессах осаждения гидроксидов металлов

Гидроксид Начало Полное Начало Полное

осаждения осаждение растворения растворение

осадка осадка

Бе(ОН)з 2,3 4,1 14,0

А1(ОН)з 4,0 5,2 7, 8 7,8

Си(ОН)2 5,3 8,0

/П(ОИ)2 6,4 8,0 10,5 12-13

Бе(ОИ)2 7,5 9,7 13,5

РЬ(ОН)2 7,8 9,3 10,0

Сё(ОИ)2 8,2 9,7

Обработка гальванических стоков щелочными реагентами не обеспечивает достижений до требований ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения ни по одному иону металла, за исключением ионов Сг3+. Для водоемов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого водоснабжения, достижение значений ПДК достигается только по гидроксидам хрома, марганца и меди (табл. 1.2) [15].

Таблица 1.2 - Оптимальные условия осаждения гидроксидов металлов и сравнение с ПДК водоемов различного назначения [15]

Гидроксид металла Интервал Значений рН Минимальная растворимость, мг/дм3 Значения ПДКв, мг/дм3 Значения ПДКрх, мг/дм3

Бе3+ 4-12 2,6 0,3 0,1

Сг3+ 8,5-10 0,02 0,5 0,07

/п2+ 9,0-11,0 3 1,0 0,01

Сё2+ 11-13 10 0,001 0,005

Со2+ 10-12 0,15 0,1 0,01

М2+ 9,7-10,7 110 0,1 0,01

Си2+ 8-12 0,17 1 0,001

Мп2+ 11,2-12,5 0,1 0,1 0,01

РЬ2+ 10,5-11,5 5 0,03 0,1

Как следует из приведенных в таблицах 1.1 и 1.2 данных, в которых приведен ряд значений рН, при которых обеспечивается минимальная растворимость, осаждение гидроксидов тяжелых металлов в одном интервале значений рН практически невозможно [15]. Поэтому вышеназванное обстоятельство является недостатком при очистке СВ, содержащих в своем составе несколько ИТМ.

Более глубокая очистка от ИТМ достигается обработкой сточных жидкостей сульфидом натрия, ввиду того, что растворимость сульфидов тяжелых металлов гораздо меньше растворимости соответствующих гидроксидов и карбонатов [4]. Наименее растворимые сульфиды металлов (СиБ, РЬБ, СёБ и /дБ) осаждаются даже в кислой среде.

Ввиду того, что гидроксиды и сульфиды тяжелых металлов в водных средах образуют устойчивые мелкодисперсные труднооседаемые коллоидные системы, для ускорения их оседания в сточные жидкости необходимо вводить коагулянты и флокулянты [3, 16, 17]. Особо часто в качестве коагулянтов применяются неорганические соли железа и алюминия, в качестве флокулянта - полиакриламид.

Окислительные методы. Для удаления ИТМ из СВ также используется метод окисления.

Кислород воздуха практически не применяется для обработки сточных жидкостей, содержащих ИТМ, ввиду низкой эффективности. Наиболее часто кислородом воздуха окисляют СВ, в составе которых находятся соединения двухвалентного железа для перевода последних в соединения Ее(Ш) [18]. Последние переводят в малорастворимый Бе(ОН)3, который в дальнейшем удаляют осаждением.

Окисление озоном СВ позволяет одновременно обесцвечивать воду, устранять запахи и привкусы последней, а также обеззараживать. Озон окисляет все металлы, кроме золота, переводя их в соответствующие малорастворимые оксиды и гидроксиды [19, 20]. Недостатками использования озона в качестве окислителя является его высокая токсичность, дороговизна, обусловленная большим количеством электроэнергии на получение, и взрывоопасность.

Оксид марганца (пиролюзит) и перманганат калия также возможно использовать для окисления ионов Бе2+ до ионов Бе3+ [21], ионов Сг3+ - до ионов Сг6+ [22]. Найдено, что процесс окисления ионов хрома (III) пиролюзитом ингибируется при рН > 4. Недостатками применения КМпО4 в качестве окислителя является дороговизна, а применимость МпО2 лимитируется образованием на его поверхности соответствующего гидроксида металла, ингибирующего окислительно-восстановительный процесс [22].

Методы восстановления ионов металлов в практике очистки СВ применяются в случаях, когда в ней содержатся легко восстанавливаемые ИТМ (Сг6+, Н§+и Аб3+). Метод химического восстановления используется, в большинстве случаев, для обезвреживания хромсодержащих СВ. Последние подвергаются очистке в два этапа: 1) восстановление хрома до трехвалентного; 2) выделение последнего в виде гидроксида. В качестве реагентов-восстановителей наибольшее применение получили натриевые соли сернистой кислоты - сульфит (№^О3), бисульфит ^аШО3), пиросульфит (№2Б2О5), а также дитионит натрия (№2Б2О4) [23]. Однако, сдерживающим фактором использования названных реагентов является их дороговизна. Для снижения

стоимости очистки СВ, содержащих ионы Сг6+, используют более дешевые реагенты, которые, к тому же, являются отходами производства - железные опилки и стружку [24], сварочный шлак, пыль (или порошок) от шлифования черных металлов, отходы песка очистных и пескоструйных устройств в металлургии [25, 26], металлургический шлак никелевого производства Норильского ГМК [27], отходы шлифовального производства [28] и многие другие. К недостаткам использования в качестве реагентов отходов производств относится то, что зачастую не удается извлечь ценные компоненты из шлама и возможно вторичное загрязнение очищаемой воды.

1.2 Ионообменный метод очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Ионный обмен - это замещение одного иона на другой. Замещенный ион первоначально является частью нерастворимого материала, а вытесняющий ион изначально находится в растворе. По завершении процесса два иона оказываются в противоположных местах: вытесненный ион перемещается в раствор, и вытесняющий ион становится частью нерастворимого материала. Используются два типа ионообменных материалов: катионообменный материал и анионообменный материал. Катионообменный материал обменивает катионы, в то время как анионообменный материал обменивает анионы.

Если R-П представляет главную часть, а С+т - обменный катион, катионообменный материал может быть представлен как ^-П)г(С+т)т/т, где г -число активных центров в нерастворимом материале, гп/т - количество заряженных обменных частиц, прикрепленных к материалу-хозяину, -п - заряд хозяина, +т - заряд обменного катиона. С другой стороны, если R+0 представляет главную часть анионообменного материала, а А-р - его заменяемый анион, обменный материал может быть представлен как (Я+0)г(А-р)го/р, где индексы и верхние индексы аналогично определенным для катионообменных материалов. Принимая во внимание вытесняющий катион из раствора, реакция катионного обмена будет выглядеть так:

Кроме того, принимая во внимание вытесняющий анион из раствора, реакция анионного обмена может быть представлена:

Как показали предыдущие уравнения, ионообменные реакции регулируются равновесием. По этой причине СВ, прошедшие ионообменную очистку, не могут быть очищены до 100 %.

Первоначально природные и синтетические алюмосиликаты, называемые цеолитами, были единственными, используемыми в качестве обменных материалов. В настоящее время они были в значительной степени заменены синтетическими смолами. Синтетические смолы представляют собой нерастворимые полимеры, к которым при определенных химических реакциях добавляются кислотные и основные группы, называемые функциональными. Эти группы способны проводить обратимые реакции обмена с ионами в растворе. Общее количество этих групп определяет обменную емкость обменного материала, в то время как тип функциональной группы определяет ионную селективность. Когда обменная емкость обменного материала исчерпана, теплообменник может быть регенерирован посредством обратной реакции [29, 30].

Все большее внимание привлекают способы очистки, базирующиеся на ионном обмене с применением недорогих естественных и искусственных субстанций, позволяющих не только выводить ИТМ из СВ, а также вторично применять обработанные воды в технических целях [31].

1.3 Электрохимические методы удаления ионов тяжелых металлов из

сточных вод

В минувшие десятилетия все большее продвижение в индустриальном производстве находят электрохимические способы извлечения ИТМ из СВ, которые характеризуются значительной производительностью, несложностью и компактностью аппаратурного дизайна [32].

Электрохимические методы очистки воды являются физико-химическими. Основные процессы электрохимической очистки воды включают анодное (электрохимическое) окисление, катодное восстановление, электрокоагуляцию, электрофлотацию и электродиализ. Все эти методы могут использоваться как самостоятельные процессы обработки в сочетании с другими технологиями (химическими, физическими и биологическими) в качестве основного процесса обработки или в качестве этапа предварительной или последующей обработки. Более того, очистка воды электрохимическими методами может проводиться периодически или непрерывно. Электрохимическая обработка применима для окрашенных и мутных вод, которые не могут быть обработаны ультрафиолетовыми и фотокаталитическими методами разложения.

1.3.1 Электрокоагуляция

Электрокоагуляция основана на физико-химическом процессе коагуляции коллоидных систем под действием постоянного электрического тока. При проведении электролиза СВ со стальными или алюминиевыми анодами происходит электрохимическое растворение анодного металла. Растворенные катионы алюминия и железа гидролизуются и действуют как коагулянты, которые инициируют адгезию и слияние частиц. В общем, коагуляция означает потерю стабильности агрегатов в дисперсных системах, что приводит к разделению фаз. Широкий спектр загрязняющих веществ может быть удален из воды с помощью процесса электрокоагуляции. Это патогенные микроорганизмы, цианобактерии, органические загрязнители, глины и другие

неорганические коллоиды, большинство из которых заряжены отрицательно. В связи с этим добавление положительно заряженных катионов может нейтрализовать и дестабилизировать коллоиды, заставляя их коагулировать.

Электрокоагуляция стальными электродами часто используется для удаления Сг (IV) и других цветных металлов, таких как Ъп, Си, М, Cd, Сг (III) и т. д., из СВ с расходом не более 50 м3/ч, концентрации Сг (IV) до 100 мг/дм3, общей концентрации ионов металлов до 100 мг/дм3. Минимальное общее содержание солей в СВ должно составлять 300 мг/дм3, а максимальная концентрация взвешенных веществ не должна превышать 50 мг/дм3.

Материалы из А1 и Fe наиболее часто используются в качестве электродных материалов благодаря различным преимуществам: их доступности, то есть изобилию на Земле и низкой цене, нетоксичности, поскольку гидроокиси железа и алюминия, образующиеся в результате осадков, относительно нетоксичны, и их высокой валентности, которая приводит к эффективному удалению загрязняющих веществ. Кроме того, одновременная катодная реакция позволяет удалять загрязняющие вещества либо путем осаждения на катодном электроде, либо путем флотации (выделение водорода на катоде). Анод и катод обычно изготавливаются из одного и того же металла, хотя электрорастворение должно происходить только на аноде.

Электрокоагуляция сочетает в себе различные механизмы, которые могут быть электрохимическими (растворение металла и восстановление воды, электроокисление или электроредуцирование загрязняющих веществ), химическими (кислотно-основное равновесие с изменением рН, осаждение гидроксидов, окислительно-восстановительная реакция в объеме) и физическими (физические). адсорбция, коагуляция, флотация).

В процессе электрокоагуляции коагулянт генерируюется на месте с использованием электрорастворения анода с помощью электрического тока:

В этом уравнении Ъ - число электронов, перенесенных в процессе анодного растворения на моль металла. В случае высокого анодного

потенциала могут возникнуть вторичные реакции.

Химические реакции можно суммировать следующим образом:

2Н20 02 +4Н- + 4е~ (Ес = 1,23 V/ENH)

На аноде металл окисляется в катионы

Количество металла, растворенного при анодном окислении, можно рассчитать по закону Фарадея [34].

Достоинствами электрокоагуляции являются отсутствие необходимости в реагентах, низкая чувствительность к колебаниям условий процесса водоочистки. Недостаток метода - повышенный расход металла на анодах и дороговизна ввиду расхода электроэнергии.

1.3.2 Электрофлотация

Электрофлотация - физико-химический метод очистки СВ от нерастворимых (дисперсных) веществ. Метод основан на проведении электролиза воды на нерастворимых электродах и эффекте флотации. При проведении водного электролиза на аноде и катоде образуются газовые пузырьки кислорода и водорода соответственно. Когда пузырьки газа поднимаются к поверхности жидкости из-за разницы в плотности газовой и жидкой фаз, они сталкиваются с диспергированными частицами загрязнения, прилипают к ним и всплывают на поверхность воды, образуя устойчивый слой флотошлама, который впоследствии удаляется скиммерами или другими механическими устройствами. Тем не менее, образование пузырьков водорода и кислорода играют основную роль в процессе флотации. Обычно высокая эффективность удаления растворенных соединений может быть достигнута при

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Тхи Ким Тхоа, 2019 год

Список литературы

1. Rice H.V. The effects of some trace metals on marine phytoplankton / H.V. Rice, D.A. Leighty, G.C. McLeod // CRC Critical Reviews in Microbiology. - 1973. - vol. 3. - № 1. - P. 27-49.

2. Sunda W.G. Trace Metal Interactions with Marine Phytoplankton / W.G. Sunda // Biological Oceanography. - 1989. - vol. 6. - № 5-6. - P. 411-442.

3. Смирнов Д.Н. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов / Д.Н. Смирнов, В.Е. Генкин. - М.: Металлургия, 1989. - 224 с.

4. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / С.С. Виноградов. - М., Глобус, 1998 г. - 302 с.

5. Fu F. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review / F. Fu, Q. Wang // Journal of Environmental Management. - 2011. - vol. 92. - P. 407-418.

6. Barakat M.A. New trends in removing heavy metals from industrial wastewater / M.A. Barakat // Arabian Journal of Chemistry. - 2011. - vol. 4. - № 4. - P. 361-377.

7. Долина Л.Ф. Современная техника и технологии для очистки сточных вод от солей тяжелых металлов: Монография. - Днепропетровск.: Континент, 2008. -254 с.

8. Щуклин П.В. Анализ основных направлений очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов / П.В. Щуклин, Е.Ю. Ромахина // Вестник Пермского государственного технологического университета. Урбанистика. - 2011. - № 3. - С. 108-119.

9. Запольский А.К. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства / А.К. Запольский, В.В. Образцов. - Киев: Техника, 1989. - 197 с.

10. Волоцков Ф.П. Очистка и использование сточных вод гальванических производств / Ф.П. Волоцков. - М.: Химия, 1983. - 189 с.

11. Шайхиев И.Г. Очистка производственных сточных вод стоками других производств. Часть 1. Смешение сточных вод кислого и щелочного состава /

И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения, 2008. - № 3. - С. 3-12.

12. Шайхиев И.Г. Очистка производственных сточных вод стоками других производств. Часть 2. Очистка сточных вод гальванических производств / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения, 2008. - № 4. - С. 16-30.

13. Шайхиев И.Г. Очистка производственных сточных вод стоками других производств. Часть 4. Очистка сточных вод, содержащих примеси неорганического происхождения / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения, 2009. - № 2. - С. 28-39.

14. Шайхиев И.Г. Очистка производственных сточных вод стоками других производств. Часть 5. Использование примесей, содержащихся в стоках, в качестве реагентов для очистки сточных вод / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения, 2009.- № 3.- С. 1323.

15. Святохина Г.А. Исследование реагентного метода очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Уфа, УГАУ. - 2002. - 23 с.

16. Lee C.S. A review on application of flocculants in wastewater treatment / C.S. Lee, J. Robinson, M.F. Chong // Process Safety & Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical Engineers. Part B. - 2014 - vol. 92. -№ 6. - P. 489-508.

17. Шидловская И.П. Определение оптимальных условий осаждения гидроксидов

металлов - примесей при очистке сточных вод / И.П. Шидловская, Г.И. Мальцев, С.С. Набойченко // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. - 2005. - № 6. - С. 14-16.

18. Сериков Л.В. Коллоидные системы подземных вод Западно-Сибирского региона / Л.В. Сериков, Л.Н. Шиян, Е.А. Тропина, Н.В. Видяйкина, Ф.Х.

Фриммел, Г. Метревели, М. Делай // Известия Омского политехнического университета. - 2006. - т. 309. - № 6. - С. 27-31.

19. Савельев С.Н. Особенности каталитической очистки сточных вод озонированием / С.Н. Савельев, Р.Н. Зиятдинов, С.В. Фридланд // Вестник Казанского технологического университета. - 2008. - № 6. - С. 48-54.

20. von Gunten U. Ozonation of drinking water: Part I. Oxidation kinetics and product

formation / U. von Gunten // Water Research. - 2003. - vol. 37. - P. 1443-1467.

21. Орлов А.К. Кинетика окисления железа (II) до железа (III) в сульфатном растворе марганцевой рудой / А.К. Орлов // Записки Горного института. -2006. - т. 169. - С. 159-161.

22. Fendorf S.E. Inhibitory mechanisms of Cr(III) oxidation by S-MnO2 / S.E. Fendorf,

M. Fendorf, D.L. Sparks, R. Gronsky // Journal of Colloid and Interface Science. -1992. - vol. 153. - № 1. - P. 37-54.

23. Использование реагентов-осадителей в процессах очистки сточных вод гальванических производств: монография / С.Ю. Андреев [и др.]. - Пенза: ПГУАС, 2016. - 116 с.

24. Шайхиев И.Г. Очистка водных объектов от ионов хрома с использованием отходов промышленного и сельскохозяйственного производства. Часть 1. Восстановление ионов хрома / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2010. - № 3. - С. 68-78.

25. Чиркова В.С. Оценка эффективности очистки сточных вод от ионов хрома (VI)

отходами металлообработки предприятия / В.С. Чиркова, Н.А. Собгайда, К.И. Шайхиева // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - т. 17. - № 19. - С. 226-229.

26. Чиркова В.С. Влияние магнитного поля на процесс очистки сточных вод от

ионов хрома отходами металлообработки // В.С. Чиркова, Н.А. Собгайда, Ф.А. Рзазаде, И.Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. -2015. - т. 18. - № 17. - С. 243-247.

27. Халтурина Т.И. Реагентная очистка хромсодержащих сточных вод / Т.И. Халтурина, А.Г. Бобрик, О.В. Чурбакова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2014. - № 6 (89). - С. 128134.

28. Соколов Л.И. Использование отходов шлифовального производства в процессах очистки хромсодержащих сточных вод / Л.И. Соколов // Экология и промышленность России. - 2011. - № 8. - С. 38-44.

29. Sincero, A.P. Physical-chemical treatment of water and wastewater / A.P. Sincero,

Sr., G.A. Sincero, CRC PR ESS, IWA Publishing. - 2003,- 796 p.

30. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л.: Химия,

1983. - 295 с.

31. Rodrigues D. Strategies based on silica monoliths for removing pollutants from wastewater effluents: A review / D. Rodrigues, T.A.P. Rocha-Santos, A.C. Freitas, A.M.P. Gomes, A.C. Duarte // Science of The Total Environment. - 2013. - vol. 461-462. - № 9. - P. 126-138.

32. Яковлев С.В. Технология электрохимической очистки воды / С.В. Яковлев, И.Г. Краснобородько, В.М. Рогов. - Л.: Стройиздат. - 1987. - 312 с.

33. Воловник Г.И. Электрохимическая очистка воды. Учебное пособие / Г.И. Воловник М.И. Коробко, Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2002. - 66 с.

34. Yousuf M. Electrocoagulation (EC) — science and applications / M. Yousuf, A. Mollah, R. Schennach, J.R. Parga, D.L. Cocke // Journal of Hazardous Materials. -2001. - vol. B84. - P. 29-41.

35. Hakizimana J.N. Electrocoagulation process in water treatment: A review of electrocoagulation modeling approaches / J.N. Hakizimana, B. Gourich, M. Chafi, Y. Stiriba and ets. // Desalination. - 2017. - vol. 404. - P. 1-21.

36. Алексеев Д.В. Применение аппаратов с интенсивной гидродинамической средой для очистки крупнотоннажных промышленных стоков от нерастворимых примесей / Д.В. Алексеев, А.А. Шагивалеев, Л.Р.

Уразбахтина, И.В. Павлова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - т. 17. - № 20. - С. 234-241.

37. Carolin C.F. Efficient techniques for the removal of toxic heavy metals from aquatic

environment: A review / C.F. Carolin, P.S. Kumar, A. Saravanan, G.J. Joshiba, M. .Naushad // Journal of Environmental Chemical Engineering. - 2017. - vol. 5. - № 3. - P. 2782-2799.

38. Исхакова И.О. Инновационные методы очистки сточных вод современного гальванического производства / И.О. Исхакова, В.Э. Ткачева // Вестник технологического университета. - 2016. - т. 19. - № 10. - С. 143-146.

39. Будиловскис Ю. Применение ферроферригидрозоля для очистки промышленных стоков / Ю. Будиловскис, Л. Будкина, А. Медведев, С. Шкундина // Технологии в электронной промышленности. - 2011. - № 1. - С. 48-53.

40. Свитцов А.А. Введение в мембранные технологии / А.А.Свитцов - М.: ДеЛи принт, 2007. - 280 с.

41. Гальванические производства: экологические проблемы и современные способы их решения / Курицына О. А., Ермолаева Е. В. // 2015. - 31 с. https://www.scienceforum.ru/2015/pdf/12729.pdf.

42. Фазуллин Д.Д. Свойства катионообменных мембран нейлон-ПАНИ / Д.Д. Фазуллин, Г.В. Маврин, И.Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. - 2015. - т. 18. - № 12. - С. 194-196.

43. Харитонова Е.А. Характеристики ионообменных мембран, модифицированных полианилином / Е.А. Харитонова, Д.Д. Фазуллин, Г.В. Маврин, И.Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. - 2016. -т. 19. - № 3. - С. 107-109.

44. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников. - М.: Химия, 1989. - 512 с.

45. Кинле Х. Активные угли и их промышленное применение / Х. Кинле, Э. Бадер. - М.: Химия, 1984. - 215 с.

46. Морозов Д.Ю. Исследование адсорбционной очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов / Д.Ю. Морозов, М.В. Шулаев, В.М. Емельянов, Е.Н. Нуруллина // Вестник Казанского технологического университета. - 2004. - № 1. - С. 95-98.

47. Кривоногова А.С. Совершенствование технологии подготовки древесины мягких лиственных пород для производства угля высокого качества, диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, СПб, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова. - 2015. - 148 с.

48. Свешникова Д.А. Сорбция ионов рубидия из водных растворов активированными углями / Д.А. Свешникова, К.Г. Кунжуева, Д.Р. Атаев, А.Ш. Рамазанов, М.М. Гафуров // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2012. - т. 12. - № 5. - С. 789-797.

49. Свешникова Д.А. Адсорбция ионов цезия на активированных углях / Д.А. Свешникова, К.Г. Кунжуева, М.М. Гафуров, А.Ш. Рамазанов, Д.Р. Атаев // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. -2010. - т. 53. - № 9. - С. 63-65.

50. Martin M.J. Carbonaceous adsorbents from sewage sludge and their application in a

combined activated sludge-powdered activated carbon (AS-PAC) treatment / M.J. Martin, E. Serra, A. Ros, M.D. Balaguer, M. Rigola // Carbon. - 2004. - vol. 42. -№ 7. - P. 1389-1394.

51. Николайчук А.Д. Получение активных углей из отработанных автопокрышек /

А.Д. Николайчук, М.Т. Картель, Н.В. Сыч // Экотехнология и ресурсосбережение. - 2004. - № 1. - С. 42-48.

52. Lin Y. Mesoporous carbons from waste tore char and their application in wastewater discoloration / Y. Lin, H. Teng // Microporous and Mesoporous Mater.

- 2002. - vol. 54. - № 1-2. - P. 167-174.

53. Ariyadejwanich P. Preparation and characterization of mesoporous activated carbon from waste tires / P. Ariyadejwanich, W. Tanthapanichakoon, K. Nakagawa, S.R. Muka, H. Tamon // Carbon. - 2003. - vol. 41. - № 1. - P. 157-164.

54. Казанская Н.С. Коксование нефтяных остатков с гидратом окиси калия -способ получения активного углерода / Н.С. Казанская, Е.В. Смидович, Г.В. Кулакова // Химия и технология топлив и масел. - 1979. - № 3 . - С. 26-28.

55. Казанская Н.С. Подбор сырья для получения активного углерода / Н.С. Казанская, Е.В. Смидович, Л.В. Матвеева // Химия и технология топлив и масел. - 1980. - № 1 . - С. 6-8.

56. Карелин Я.А. Получение и использование сорбентов из отходов нефтехимических производств для глубокой очистки сточных вод от высокомолекулярных соединений / Я.А. Карелин, З.В. Казначеева, В.Л. Сметанина // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1987. - № 5. -С. 86-89.

57. Ямазаки Масахико. Производство активного угля из асфальта / Ямазаки Масахико, Китагава Хироси; перевод с япон. А. Касуткина. - СПб.:Экофор, 1986. - 102 с.

58. Kadirvelu K. Removal of heavy metals from industrial wastewaters by adsorption

onto activated carbon prepared from an agricultural solid waste / K. Kadirvelu, K. Thamaraiselvi, C. Namasivayam // Bioresource Technology. - 2001. - vol. 76. -P. 63-65.

59. Amuda O.S. Removal of heavy metal from industrial wastewater using modified activated coconut shell carbon / O.S. Amuda, A.A. Giwa, I.A. Bello // Biochemical Engineering Journal. - 2007. - vol. 36. - P. 174-181.

60. Demirbas E. Adsorption kinetics for the removal of chromium (VI) from aqueous

solutions on the activated carbons prepared from agricultural wastes / E. Demirbas, M. Kobya, E. Senturk, T. Ozkan // Water SA. - 2004. - vol. 30. - № 4.

- P. 533-540.

61. El Nem A. Potential of pomegranate husk carbon for Cr(VI) removal from wastewater: Kinetic and isotherm studies / A. El Nem // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - vol. 161. - № 1. - P. 132-141.

62. Cronje K.J. Optimization of chromium(VI) sorption potential using developed activated carbon from sugarcane bagasse with chemical activation by zinc chloride / K.J. Cronje, K. Chetty, M. Carsky, J.N. Sahu, B.C. Meikap // Desalination. -2011. - vol. 275. - № 1-3. - P. 276-284.

63. Jain M. Adsorption of hexavalent chromium from aqueous medium onto carbonaceous adsorbents prepared from waste biomass / M. Jain, V.K. Garg, K. Kadirvelu // Journal of Environmental Management. - 2010. - vol. 91. - № 4. - P. 949-957.

64. Preethi S. Removal of Safranin Basic dye from aqueous solutions by adsorption onto corncob activated carbon / S. Preethi, A. Sivasamy, S. Sivanesan, V. Ramamurthi, G. Swaminathan // Industrial & Engineering Chemistry Research. -2006. - vol. 45. - P. 7627-7632.

65. Hsu N.-H. Removal of hexavalent chromium from acidic aqueous solutions using rice straw-derived carbon / N.-H. Hsu, S.-L. Wang, Y.-H. Liao, S.-T. Huang, Y.-M. Tzou, Y.-M. Huang // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - vol. 171. - № 1-3.

- P. 1066-1070.

66. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. - Л.:Химия, 1982. -168 с.

67. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды / Ю.И. Тарасевич. - Киев: Наукова думка, 1981. - 208 с.

68. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды / Ю.И. Тарасевич // Украинский химический журнал. - 1978. - т. 44. - № 2. - С. 130142.

69. Быков В.Т. Природные сорбенты / В.Т. Быков. - М.: Наука, 1967. - 187 с.

70. Khraisheh M.A.M. Remediation of wastewater containing heavy metals using raw

and modified diatomite / M.A.M. Khraisheh, Y.S. Al-degs, W.A.M. Mcminn // Chemical Engineering Journal. - 2004. - vol. 99. - № 2. - P. 177-184.

71. De Castro Dantas T.N. Removal of chromium from aqueous solutions by diatomite

treated with microemulsion / T.N. De Castro Dantas, A.A. Dantas Neto, M.C.P. De A. Moura /// Water Research. - 2001. - vol. 35. - № 9. - P. 2219-2224.

72. Sheng G. Sorption properties of Th(IV) on the raw diatomite - Effects of contact

time, pH, ionic strength and temperature / G. Sheng, J. Hu, X. Wang // Applied Radiation and Isotopes. - 2008. - vol. 66. - P. 1313-1320.

73. Bhattacharyya K.G. Adsorption of a few heavy metals on natural and modified

kaolinite and montmorillonite: A review / K.G. Bhattacharyya, S.S. Gupta // Advances in Colloid and Interface Science. - 2008. - vol. 140. - № 2. - P. 114131.

74. Gupta S.S. Adsorption of heavy metals on kaolinite and montmorillonite: a review /

S.S. Gupta, K.G. Bhattacharyya // Physical Chemistry and Chemisal Physics. -2012. - vol. 14. - № 19. - P. 6698-6723.

75. Kesraoui-Ouki S. Natural zeolite utilisation in pollution control: A review of applications to metals' effluents / S. Kesraoui-Ouki, C.R. Cheeseman, R. Perry // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 1994. - vol. 59. - № 2. -P. 121-126.

76. Челищев Н.Ф. Сорбция катионов металлов на природном клиноптилолите / Н.Ф. Челищев, Т.А. Беренштейн // Известия АН СССР. Неорганические материалы. - 1975. - т. 11. - № 8. - С. 1531-1532.

77. Челищев Н.Ф. Ионообменные свойства клиноптилолита / Н.Ф. Челищев Б.Г.

Беренштейн Т.А. Беренштейн // Доклады АН СССР. - 1973. - т. 210. - № 5. -С. 1110-1112.

78. Cobzaru C. Mathematikal modeling of the ion exchange processes of sodium clinoptilolite with heavy metal ions from residual waters / C. Cobzaru, S. Oprea //

Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly- 2005. - vol. 11. - № 4. -P. 209-212.

79. Kumar M.N.V.R. A review of chitin and chitosan applications / M.N.V.R. Kumar //

Reactive & Functional Polymers. - 2000. - vol. 46. - P. 1-27.

80. Guiba E. Interactions of metal ions with chitosan-based sorbents: a review / E. Guiba // Separation and Purification Technology. - 2004. - vol. 38. - № 1. - P. 4374.

81. Varma A.J. Metal complexation by chitosan and its derivatives: a review / A.J. Varma, S.V. Deshpande, J.F. Kennedy // Carbohydrate Polymers. - 2004. - vol. 55. - № 1. - P. 77-93.

82. Gerente C. Application of chitosan for the removal of metals from wastewaters by

adsorption — mechanisms and models. Review / C. Gerente, V. K. C. Lee, P. L. E. Cloirec, G. McKay // Critical Review of Environmental Science and Technology. -2007. - vol. 37. - P. 41-127.

83. Miretzky P. Hg(II) removal from water by chitosan and chitosan derivatives: A review / P. Miretzky, A.F. Cirelli // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - vol. 167. - P. 10-23.

84. Ngah W.S.W. Adsorption of dyes and heavy metal ions by chitosan composites: A

review / W.S.W. Ngah, L.C. Teong, M.A.K.M. Hanafiah // Carbohydrate Polymers. - 2011. - vol. 83. - № 4. - P. 1446-1456.

85. Wu F.-C. A review and experimental verification of using chitosan and its derivatives as adsorbents for selected heavy metals / F.-C. Wu, R.-L. Tseng. R.-S. Juang // Journal of Environmental Management. - 2010. - vol. 91. - № 4. - P. 798806.

86. Muzzarelli R.A.A. Potential of chitin/chitosan-bearing materials for uranium recovery: An interdisciplinary review / R. A.A. Muzzarelli // Carbohydrate Polymers. - 2011. - vol. 84. - № 1. - P. 54-63.

87. Synthesis and characterization of a crosslinked chitosan derivative with a complexing agent and its adsorption studies toward metal(II) ions / K.R. Krishnapriya, M. Kandaswamy // Carbohydrate Research. - 2009. - vol. 344. - № 13. - P. 1632-1638.

88. Boukhlifi F. Characterization of natural biosorbents used for the depollution of waste water / F. Boukhlifi, A. Bencheikh // Annales de Chimie Sciences des Materiaux. - 2000. - vol. 25. - № 2. - Р. 153-160.

89. Su Haijia. Adsorption of heavy metal ions by adsorbent from waste mycelium chitin

/ Su Haijia, Wang Lijuan, Tan Tianwei // Chinese Journal of Chemical Engineering. - 2002. - vol. 10. - № 6. - P. 650-652.

90. Сергиенко В.И. Возобновляемые источники химического сырья: комплексная переработка отходов производства риса и гречихи / В.И. Сергиенко, Л.А. Земнухова, А.Г. Егоров // Журнал Российского химического общества им. Д. И. Менделеева. - 2004. - т. 48. - № 3. - С. 116-124.

91. Sud D. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions - A review / D. Sud, G. Mahajan, M.P. Kaur // Bioresource Technology. - 2008. - vol. 99. - P. 6017-6027.

92. Шайхиев И.Г. Использование растительных сельскохозяйственных отходов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. ч. I. / И.Г. Шайхиев // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2010. - № 3. - С. 15-25.

93. Шайхиев И.Г. Использование растительных сельскохозяйственных отходов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. ч. II. / И.Г. Шайхиев // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2010. - № 4. - С. 30-40.

94. Шайхиев И.Г. Использование отходов сельского хозяйства для очистки сточных вод гальванических производств / И.Г. Шайхиев // Вестник машиностроения. - 2006. - № 4. - С. 73-77.

95. Demirbas A. Heavy metal adsorption onto agro-based waste materials: A review / A. Demirbas // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - vol. 157. - P. 220-229.

96. Malik D.S. Removal of heavy metals from emerging cellulosic low-cost adsorbents: a review / D.S. Malik, C.K. Jain, A.K. Yadav // Applied Water Science. - 2017. - vol. 7. - № 5. - P. 2113-2136.

97. Srivastava S. A review on progress of heavy metal removal using adsorbents of microbial and plant origin / S. Srivastava, S.B. Agrawal, M.K. Mondal // Environmental Science and Pollution Research. - 2015. - vol. 22. - № 20. - P. 15386-15415.

98. Bhatnagar A. Agricultural waste peels as versatile biomass for water purification -

A review / A. Bhatnagar, M. Sillanpaa, A, Witek-Krowiak // Chemical Engineering Journal. - 2015. - vol. 270. - P. 244-271.

99. Степанова С.В. Удаление ионов цинка из модельных растворов плодовыми оболочками зерновых культур / С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - т. 17. - № 3. - С. 166168.

100. Степанова С.В. Отходы переработки зерновых культур в качестве сорбционных материалов ионов никеля / С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - т. 17. - № 1. -С. 181-183.

101. Степанова С.В. Очистка модельных стоков, содержащих ионы тяжелых металлов, шелухой пшеницы / С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев, С.В. Свергузова // Вестник Белгородского технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2014. - № 6. - С. 183-186.

102. Farooq U. Biosorption of heavy metal ions using wheat based biosorbents - A review of the recent literature / U. Farooq, J.A. Kozinski, M.A. Khan, M. Athar // Bioresource Technology. - 2010. - vol. 101. - P. 5043-5053.

103. Шайхиев И.Г. Использование отходов от переработки ячменя в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из водных сред (обзор

литературы) / И.Г. Шайхиев, О.А. Гальблауб, А.С. Гречина // Вестник технологического университета. - 2017. - т. 20. - № 23. - С. 110-117.

104. Свергузова С.В. Использование отходов от переработки биомассы овса в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из водных сред (обзор литературы) / С.В. Свергузова, И.Г. Шайхиев, А.С. Гречина, К.И. Шайхиева // Экономика строительства и природопользования. - 2018. - № 2(67). - С. 51-60.

105. Larsen V.J. The use of straw for removal of heavy metals from waste water / V.J. Larsen, H.-H. Schierup // Journal of Environmental Quality Abstract. - 1981. - vol. 10. - № 2. - P. 188-193.

106. Thevannan A. Kinetics of nickel biosorption by acid-washed barley straw / A. Thevannan, G. Hill, C.H. Niu // The Canadian Journal of Chemical Engineering. -2011. - vol. 89. - № 1. - P. 176-182.

107. Денисова Т.Р. Использование компонентов лиственных деревьев средней полосы России в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из водных сред. Обзор литературы / Т.Р. Денисова, И.Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. - 2017. - т. 20. - № 24. -С. 145-158.

108. Шайхиев И.Г. Использование компонентов деревьев рода Quercus в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из воды. Обзор литературы / И.Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. -2017. - т. 20. - № 5. - С. 151-160.

109. Шайхиев И.Г. Использование отходов переработки в качестве реагентов для очистки сточных вод / И.Г. Шайхиев // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2008. - № 12. - С. 29-49.

110. Fazullin D.D. The use of leaves of different tree species as a sorption material for extraction of heavy metal ions from aqueous media / D.D. Fazullin, D.A. Kharlyamov, G.V. Mavrin, A.A. Alekseeva, S.V. Stepanova, I.G. Shaikhiev, A,S,

Shaimardanova // International Journal of Pharmacy and Technology. - 2016. vol. 8. - № 2. - P. 14375-14391.

111. Ndibedu P.P. Heavy metal removal in aqueous systems using Moringa oleifera: A review / P.P. Ndibedu, R.L. Mnisi, S.N. Mokgalaka, R.I. McCrindle // Journal of Materials Science and Engineering. - 2011. - vol. 6B. - P. 143-153.

112. Idris M.A. Moringa Oleifera seed extract: A Review on its environmental applications / M.A. Idris, M.S. Jami, A.M. Hammed, P. Jamal // International Journal of Applied Environmental Sciences. - 2016. - vol. 11. - № 6. - P. 14691486.

113. Salman M. Biosorption of heavy metals from aqueous solutions using indigenous and modified lignocellulosic materials / M. Salman, M. Athar, U. Farooq // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. - 2015. - vol. 14. - № 2. - P. 211-228.

114. Wasewar K.L. Adsorption of metals onto tea factory waste: A review / K.L. Wasewar // International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences. -2010. - vol. 3. - № 3. - P. 303-322.

115. Sen A. Heavy metals removal in aqueous environments using bark as a biocorbent // A. Sen, H. Pereira, M.A. Olivella, I. Villaescusa // International Journal of Environmental Science and Technology. - 2015. - vol. 12. - № 1. - P. 391-404.

116. Chubar N. Cork biomass as biosorbent for Cu(II), Zn(II) and Ni(II) / N. Chubar, J.R. Carvalho, M.J.N. Correia // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2003. - vol. 230. - № 1-3. - P. 5765.

117. Chubar N. Heavy metals biosorption on cork biomass: effect of the pre-treatment / N. Chubar, J.R. Carvalho, M.J.N. Correia, // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2004. - vol. 238. - № 1-3. - P. 5158.

118. Pathania D. Chemical modified bark for Cu (II) sorption from aqueous solution / D. Pathania, R.K. Rana, D. Singh // International Journal of Theoretical & Applied Science. - 2009. - vol. 1. - № 1. - P. 25-31.

119. Subbaiah M.V. Biosorption of nickel from aqueous solutions by Acacia leucocephala bark: Kinetics and equilibrium studies / M.V. Subbaiah, Y. Vijaya, N.S. Kumar, A.S. Reddy, A. Krishnaiah // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

- 2009. - vol. 74. - P. 260-265.

120. Naiya T.K. Saw dust and neem bark as low-cost natural biosorbent for adsorptive removal of Zn(II) and Cd(II) ions from aqueous solutions / T.K. Naiya, P. Chowdhury, A.K. Bhattacharya, S.K. Das // Chemical Engineering Journal. - 2009.

- vol. 148. - P. 68-79.

121. Sarin V. Removal of chromium from industrial waste by using eucalyptus bark / V. Sarin, K.K. Pant / / Bioresourse Technology. - 2006. - vol. 97. - P. 15-20.

122. Prasad M.N.V. Acacia nilotica L. bark removes toxic elements from solution: Corroboration from toxicity bioassay using Salix viminalis L. in hydroponic system / M.N.V. Prasad, M. Greger, T. Landberg // International Journal of Phytoremediation. - 2001. - vol. 3. - № 3. - P. 289-300.

123. Acar F.N. Removal of Cu(II) ions by activated poplar sawdust (Samsun Clone) from aqueous solutions / F.N. Acar, Z. Eren // Journal of Hazardous Materials. -2006. - vol. B137. - P. 909-914.

124. Сазонова А.В. Адсорбция ионов металлов отходами деревообрабатывающей промышленности / А.В. Сазонова, С.Э. Голощапова // Электронный научный журнал «Apriori. Серия Естественные и технические науки». - 2014. - № 2. -С. 1-8.

125. Shukla S.S. Removal of nickel from aqueous solutions by sawdust / S.S. Shukla, L.J. Yu, K.L. Dorris, A. Shukla // Journal of Hazardous Materials. - 2005. - vol. B121. - P. 241-246.

126. Rao P.S. Comparative sorption of copper and nickel from aqueous solutions by natural neem (Azadirachta indica) sawdust and acid treated sawdust / P.S. Rao, K.V.N.S. Reddy, S. Kalyani, A. Krishnaiah // Wood Science and Technology. -2007. - vol. 41. - №5. - P. 427-442.

127. Sciban M. Wood sawdust and wood originate materials as adsorbents for heavy metal ions / M. Sciban, M. Klasnja // Holz als Roh- und Werkstoff. - 2004. - vol. 62. - № 1. - P.69-73.

128. Sciban M. Modified hardwood sawdust as adsorbent of heavy metal ions from water / M. Sciban, M. Klasnja, B. Skrbic // Wood Science and Technology. -2006. - vol. 40. - № 3. - P. 217-227.

129. Алексеева А.А. Очистка вод от ионов тяжелых металлов биосорбционными материалами на основе опада лиственных деревьев / А.А. Алексеева, И.Г. Шайхиев, С.В. Степанова // Известия Уфимского научного центра Российской академии наук. - 2015. - № 3. - С. 19-30.

130. King P. Sorption of copper(II) ion from aqueous solution by Tectona grandis l.f. (teak leaves powder) / P. King, P. Srinivas, Y.P. Kumar, V.S.R.K. Prasad // Journal of Hazardous Materials. - 2006. - vol. B136. - P. 560-566.

131. Bhattacharyya K.G. Azadirachta indica leaf powder as a biosorbent for Ni(II) in aqueous medium / K.G. Bhattacharyya, J. Sarma, A. Sarma // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - vol. 165. - P. 271-278.

132. Salim R. Removal of zinc from aqueous solutions by dry plant leaves / R. Salim, M. Al-Subu, I. Abu-Shqair, H. Braik // Process Safety and Environmental Protection. - 2003. - vol. 81. - № 4. - Р. 236-242.

133. Hossain M.A. Kinetics of Cr(VI) Adsorption on Used Black Tea Leaves / M.A. Hossain, M. Kumita, Y. Michigami, S. Mori // Journal of Chemical Engineering of Japan. - 2005. - vol. 38. - № 6. - P. 402-408.

134. Wasewar K.L. Adsorption of metals onto tea factory waste: a review / K.L. Wasewar // International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences. - 2010. - vol. 3. - № 3. - P. 303-322.

135. Thakur L.S. Adsorption of heavy metal (Cu2+, Ni2+ and Zn2+) from synthetic waste water by tea waste adsorbent / L.S. Thakur, M. Parmar // International Journal of Chemical and Physical Sciences. - 2013. - vol. 2. - № 6. - Р. 6-19.

136. Weng C.-H. Effective removal of copper ions from aqueous solution using base treated black tea waste / C.-H. Weng, Y.-T. Lin, D.-Y. Hong, Y.C. Sharma, S.-C. Chen, K. Tripath // Ecological Engineering. - 2014. - vol. 67. - P. 127-133.

137. Shah J. Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies for sorption of Ni(II) from aqueous solution using formaldehyde treated waste tea leaves / J. Shah, M.R. Jan, A. ul Haq, M. Zeeshan // Journal of Saudi Chemical Society. - 2015. - vol. 19. - № 3. - P. 301-310.

138. ПНД Ф 14.1:2.48-96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов меди в природных и сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца / М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. -1996. - 15 с.

139. ПНД Ф 14.1.46-96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом / М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. - 1996. - 15 с.

140. ПНД Ф 14.1:2.60-96. Количественный химический анализ. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов цинка в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом с дитизоном / М.:Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. -1996. - 15 с.

141. ГОСТ 16190-70. Адсорбенты. Метод определения насыпной плотности. -М.: Издательство стандартов, 1970. - 7 с.

142. ГОСТ 11022-95. Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности. - М.: Стандартинформ, 2006. - 8 с.

143. ГОСТ 12597-67. Адсорбенты. Метод определения массовой доли воды в

активных углях и катализаторах на их основе. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 6 с.

144. Федеральный реестр ФР.1.39.2007.03222. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. - М.: Акварос, 2007. -41 с.

145. ГОСТ Р 57166-2016. Вода. Определение токсичности по выживаемости пресноводных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg. - М.: Стандартинформ, 2016. - 28 с.

146. ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. - М. Стандартинформ, 2013. - 23 с.

147. https: //en.wikipedia. org/wiki/Acacia_auriculiformis.

148. Галимова Р.З. Обработка результатов исследования процесса адсорбции с использованием программного обеспечения Microsoft Excel: учебное пособие / Р.З. Галимова, И.Г. Шайхиев, С.В. Свергузова, Казань, Белгород, издательство БГТУ. - 2017. - 60 с.

149. Галимова Р.З. Получение и исследование сорбционных свойств модифицированных целлюлозосодержащих сорбционных материалов по отношению к фенолу / Р.З. Галимова, И.Г. Шайхиев // Вода: химия и экология. - 2017. - №. 2. - С. 60-66.

150. Denisova T.R. Study of phenol adsorption by modified birch leaves: Preparation and adsorption characteristics. / T.R. Denisova, R.Z. Galimova, I.G. Shaikhiev, M.P. Sokolov // International Journal of Green Pharmacy. - 2017. - vol. 11. - №. 4. - P. 872-876.

151. Галимова, Р.З. Изучение термодинамики сорбции фенола на осиновых опилках / Р.З. Галимова, И. Г. Шайхиев, Г. А. Алмазова // Вестник технологического университета. - 2016. - т. 19. - № 1. - С. 60-63.

152. Denisova T.R. Study of kinetic-termodynamic aspects of phenol adsorption on natural sorption materials / T.R. Denisova, R.Z. Galimova, I.G. Shaikhiev, G.V. Mavrin // Reserch Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. -2016. - vol. 7. - № 5. - З. 1765-1771.

153. Галимова Р.З. Исследование кинетики процессов адсорбции фенола отходами валяльно-войлочного производства / Р.З. Галимова, И.Г. Шайхиев, Г.А. Алмазова, С.В. Свергузова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2016. - № 10. - С. 179184.

154. Нгуен Т.К.Т. Исследование сорбции ионов меди компонентами Acacia Auriculiformis / Т.К.Т. Нгуен, О.О. Сидоровнина, Л.А. Замалиева, Ф.Р. Мифтахова, Р.З. Галимова, И.Г. Шайхиев, О.Б. Марвин // Вестник технологического университета. - 2017. - т. 20. - № 18. - С. 159-162.

155. Denisova T.R. Investigation of nickel ions adsorption by Acacia auriculiformis components / T.R. Denisova, I.Ya. Sippel, Nguyen Kim Thi Thoa, I.G. Shaikhiev, R.Z. Galimova // International Journal of Green Pharmacy. - 2018. - vol. 12. - № 4. - S895-S899.

156. Ngah W.S.W. Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review / W.S.W. Ngah, M.A.K.M. Hanafiah // Bioresource Technology. - 2008. - vol. 99. - P. 3935-3948.

157. Argun M.E. Heavy metal adsorption by modified oak sawdust: Thermodynamics

and kinetics / M.E. Argun, S. Dursun, C. Özdemir, M. Karatas // Journal of Hazardous Materials. - 2007. - vol. 141. - № 1. - P. 77-85.

158. Шайхиев И.Г. Отходы деревопереработки и компоненты деревьев в качестве сорбционных материалов для удаления поллютантов из природных и сточных вод / И.Г. Шайхиев, Т.Р. Денисова, Т.К.Т. Нгуен, С.В. Садыкова // Сборник научных трудов магистрантов, аспирантов и докторантов VII Всероссийской научно-практической конференции «Техносферная безопасность в XXI веке», Иркутск: ИрНИТУ. - 2017. - С. 291-294.

159. Нгуен Т.К.Т. Влияние обработки опилок акации ушковидной (Acacia auriculiforis) слабоконцентрированными растворами азотной кислоты на сорбционную емкость по ионам никеля / Т.К.Т. Нгуен, И.Г. Шайхиев, Ф.Р. Мифтахова, Р.З. Галимова // Сборник материалов Международной конференции «Инновационные подходы в решении современных проблем рационалного исползования природных ресурсов и охраны окружающей среды», Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2019. - С. 267-272.

160. Шайхиев И.Г. Влияние кислотной обработки опилок коры и древесины Acacia auricoliformis на сорбционные характеристики по отношению к ионам Cu(II) / И.Г. Шайхиев, Л.А. Замалиева, Ф.Р. Мифтахова, Т.К.Т. Нгуен // Сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы охраны окружающей среды»: Белгород, Изд-во БГТУ, 2018. - С. 210-213.

161. Нгуен Т.К.Т. Влияние концентрации растворов фосфорной кислоты на сорбционные характеристики опилок акации ушковидной (Acacia auriculiforis) по ионам Cu(II) / Т.К.Т. Нгуен, И.Г. Шайхиев, Р.З. Галимова // Сборник материалов Международной конференции «Инновационные подходы в решении современных проблем рационалного исползования природных ресурсов и охраны окружающей среды», Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2019. - С. 262-267.

162. Евстигнеев Э.И. Химия древесины: Учеб. пособие / Э.И. Евстигнеев. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. - 148 с.

163. Нгуен Т.К.Т. Очистка сточных вод гальванических производств сорбционным и ионообменным методами / ) / Т.К.Т. Нгуен, И.Г. Шайхиев, В.О. Дряхлов // Сборник материалов Международной конференции «Инновационные подходы в решении современных проблем рационалного исползования природных ресурсов и охраны окружающей среды», Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2019. - С. 272-275.

164. Методика исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства (утв. приказом Минприроды России от 13 апреля 2009 г. N 87, с изменениями от 26.08.2015 г.).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Результаты обработки изотерм и кинетических зависимостей процессов адсорбции ионов №2+, Си2+ и Zn2+ опилками акации, модифицированными 1%, 2% и 3% растворами азотной кислоты

Процесс адсорбции ионов Ni

2+

Рисунок 1 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 2 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 3 - Зависимость 1пА = А((1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов М опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

i 2+

Рисунок 4 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 5 - Зависимость ^(Э/Сб) = Що§(1-Э)) для процессов сорбции ионов М2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 6 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов М2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 7 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс адсорбции ионов Си2+.

О 10 20 30 40 50

Рисунок 8 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Cu2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 9 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Cu2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 10 - Зависимость 1пА = Щ1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов Си2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 11 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 12 - Зависимость ^(0^) = А(^(1-0)) для процессов сорбции ионов

^2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 13 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов Си2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 14 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс адсорбции ионов Zn2+

О 10 20 30 40

Рисунок 15 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Zn2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

у = 0,615х - 0,8354 R2 = 0,9568

Рисунок 16 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Zn2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 17 - Зависимость 1пА = Щ1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов 7п2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

-ОД --0,2 -

Рисунок 18 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 19 - Зависимость ^(0^) = А(^(1-0)) для процессов сорбции ионов

Zn2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 20 - Зависимость 1/А2 = А(^Се) для процессов сорбции ионов Zn2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 21 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Ni2+.

Рисунок 22 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 23 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 24 - Зависимость Bt = f(t) для процессов сорбции ионов Ni опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Си

2+

Рисунок 25 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 26 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 27 - Зависимость Bt = f(t) для процессов сорбции ионов Cu опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Zn2+.

Рисунок 28 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 29 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 30 - Зависимость Bt = ОД для процессов сорбции ионов Zn опилками

Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов азотной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Приложение Б

Результаты обработки изотерм и кинетических зависимостей процессов адсорбции ионов №2+, Си2+ и Zn2+ опилками акации, модифицированными 1%, 2% и 3% растворами серной кислоты

Процесс адсорбции ионов Ni

2+

Рисунок 1 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Ni2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 2 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Ni2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 3 - Зависимость 1пА = f((ln(Cs/Ce))2) для процессов сорбции ионов М опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

2+

Рисунок 4 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 5 - Зависимость ^(э/сб) = що§(1-Э)) для процессов сорбции ионов м2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 6 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов М2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 7 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс сЮсорГщии ионов Си

2+

О 10 20 30 40 50 60

Рисунок 8 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Cu2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 9 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Cu2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 10 - Зависимость 1пА = Щ1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов Си2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

-ОД 9 -0,2 J

Рисунок 11 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 12 - Зависимость ^(0^) = А(^(1-0)) для процессов сорбции ионов ^2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 13 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов Си2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 14 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс адсорбции ионов Zn2+.

Рисунок 15 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Zn2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 16 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Zn2+

опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 17 - Зависимость 1пА = Щ1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов 7п2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 18 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 19 - Зависимость ^(0^) = А(^(1-0)) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 20 - Зависимость 1/А2 = А(^Се) для процессов сорбции ионов Zn2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 21 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Ni2+.

Рисунок 22 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 23 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 24 - Зависимость Bt = f(t) для процессов сорбции ионов Ni опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Си

2+

Рисунок 25 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 26 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 27 - Зависимость Bt = ОД для процессов сорбции ионов ^ опилками

Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Кинетика адсорбции ионов Zn2+.

Рисунок 28 - Зависимость -lg(1-F)= f(t) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

О 50 100 150

Рисунок 29 - Зависимость A = f(t1/2) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 30 - Зависимость Bt = f(t) для процессов сорбции ионов Zn опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов серной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Приложение В

Результаты обработки изотерм и кинетических зависимостей процессов адсорбции ионов №2+, Си2+ и Zn2+ опилками акации, модифицированными 1%, 2% и 3% растворами фосфорной кислоты

Процесс адсорбции ионов Ni

2+

Рисунок 1 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 2 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 3 - Зависимость 1пА = f((ln(Cs/Ce))2) для процессов сорбции ионов М2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 4 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками

Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 %

(масс)

Рисунок 5 - Зависимость ^(э/сб) = що§(1-Э)) для процессов сорбции ионов м2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 6 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов М2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 7 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Ni2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс сЮсорГщии ионов Си2+.

О 10 20 30 40

Рисунок 8 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 9 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 10 - Зависимость 1пА = Щ1п(Св/Се))2) для процессов сорбции ионов Си2+

опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 11 - Зависимость А = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 12 - Зависимость ^(0^) = А(^(1-0)) для процессов сорбции ионов

^2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 13 - Зависимость 1/А2 = Що§Се) для процессов сорбции ионов Си2+ опилками акации ушковидной: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 14 - Зависимость lnA = f(lnCe) для процессов сорбции ионов Cu2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов фосфорной кислоты концентрацией:

2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Прогресс адсорбции ионов Zn2+.

Рисунок 15 - Зависимость 1/А = f(1/Ce) для процессов адсорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов ортофосфорной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)

Рисунок 16 - Зависимость logA = f(logCe) для процессов сорбции ионов Zn2+ опилками Acacia auriculiformis: 1 - немодифицированными и модифицированными с помощью растворов ортофосфорной кислоты концентрацией: 2 - 1%, 3 - 2%, 4 - 3 % (масс)