DOI 10.35776/VST.2022.07.03
УДК 544.723

Краснова Т. А., Беляева Е. Е., Беляева О. В., Гора Н. В., Иванова Л. А.

Использование углеродных сорбентов для удаления марганца из водных сред

Аннотация

Работа посвящена изучению адсорбции марганца из водных растворов углеродными материалами. Приведены данные по содержанию соединений марганца в поверхностных и подземных водах Кемеровской области, а также возможные источники его поступления в природные воды. Дан краткий анализ предлагаемых способов деманганации воды. Приведены экспериментальные результаты исследований извлечения Mn (II) из водных сред в условиях равновесия углеродными сорбентами разной ценовой категории, отличающимися исходным сырьем, технологией получения, техническими характеристиками и химическим состоянием поверхности. Установлено, что наибольшее количество марганца извлекается сорбентом АБГ. Полученные изотермы адсорбции проанализированы с использованием теорий мономолекулярной адсорбции (уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра), рассчитаны основные адсорбционные парамет­ры. Определено, что модель Ленгмюра описывает изотермы адсорбции марганца с меньшей корреляцией, что позволяет предположить адсорбцию марганца на неоднородных адсорбционных центрах. Оценен приблизительный расход сорбента, необходимый для очистки воды от марганца до нормативных показателей. По совокупности полученных данных для деманганации природных вод предложен углеродный сорбент, высокая адсорбционная емкость которого по отношению к марганцу сочетается с его низкой стои­мостью.

Ключевые слова

питьевая вода , подземные воды , углеродный сорбент , марганец , адсорбция

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области – Кузбасса в 2020 году. – Кемерово, 2021. 239 с. http://ecokem.ru/wp-content/uploads/2021/02/doklad_2020.pdf (дата обращения 22.03.2021).
2. Сколубович Ю. Л., Краснова Т. А. Использование подземных вод Кузбасса для питьевого водоснабжения. – М.: Компания Спутник+, 2001. 105 с.
3. Нохрина О. И., Рожихина И. Д., Едильбаев А. И., Едильбаев Б. А. Марганцевые руды Кемеровской области – Кузбасса и методы их обогащения // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 5. С. 344–350.
4. Кулаков В. В., Сошников Е. В., Чайковский Г. П. Обезжелезивание и деманганация подземных вод: учебное пособие. – Хабаровск: ДВГУПС, 1998. 100 с.
5. Новиков В. К., Михайлова Э. М. Методы очистки природных вод от соединений марганца, железа и других загрязняющих веществ: Обзорная информация. – М.: Институт экономики ЖКХ АКХ им. К. Д. Памфилова, 1990. 52 с.
6. Курбатов А. Ю., Ансис Н. А., Ваграмян Т. А. Способы очистки воды от растворенного железа и марганца // Химическая промышленность сегодня. 2012. № 4. С. 48–56.
7. Гончиков В. Ч., Губайдулина Т. А., Каминская О. В., Апкарьян А. С. Фильтрующий материал для очистки воды от железа, марганца и сероводорода // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 320. № 3. С. 37–40.
8. Краснова Т. А., Юстратов В. П., Позняковский В. М. Экспертиза питьевой воды. Качество и безопасность: учебное пособие. – М.: ДеЛи принт, 2011. 280 с.
9. Гасанов М. А., Гашимов А. М., Алиев В. А., Гурбанов К. Б. Адсорбционная очистка подземных вод от железа и марганца с использованием воздействий элект­рических разрядов // Электронная обработка материалов. 2005. № 3. С. 73–76.
10. Калюкова Е. Н., Письменко В. Т., Иванская Н. Н. Адсорбция катионов марганца и железа природными сор­бентами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. Вып. 2. С. 194–200.
11. Пимнева Л. А., Королева М. Н. Сорбционная очистка промышленных сточных вод от ионов марганца и никеля // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 3 (1). С. 83–84.
12. Пимнева Л. А., Казанцева А. В. Исследование адсорбции ионов марганца (II) природным каолинитом // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 12. С. 57–61.
13. Бирзуль А. Н., Питиляк Д. А. Сравнительная оценка методов удаления марганца из подземных вод: Мате­риалы 18-й Международной научной конференции «Новые идеи нового века – 2018». – Хабаровск: Издательство Тихоокеанского государственного университета, 2018. Т. 3. С. 290–295.
14. Qiang-ling Yao, Ze Xia, Chuan-jin Tang, Liu Zhu, Wei-nan Wang, Tian Chen, Ying-ming Tan. Characteristics of heavy metal ion adsorption by silty mudstones in coal mine goafs // Geofluids. 2020. Р. 17. https://doi.org/10.1155/2020/8560151.
15. Гимаева А. Р., Валинурова Э. Р., Игдавлетова Д. К., Кудашева Ф. Х. Сорбция ионов тяжелых металлов из воды активированными углеродными адсорбентами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2011. Т. 11. Вып. 3. С. 350–355.
16. Chowdhury Z. Z., Zain S. M., Rashid A. K., Rafiue R. F., Khalid K. Breakthrough curve analysis for column dynamics sorption of Mn (II) Ions from wastewater by using mangostana garcinia peel-based granular-activated carbon // Hindawi Publishing Corporation Journal of Chemistry. 2013. Р. 8. http://dx.doi.org/10.1155/2013/959761.
17. Rachel N. Y., Nsami N. Ju., Placide B. B., Daouda K., et al. Adsorption of manganese (II) Ions from aqueous solutions onto Granular Activated Carbon (GAC) and Modified Activated Carbon (MAC) // International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology. 2015. V. 2. Is. 8. Р. 606–614.
18. Когановский А. М., Клименко Н. А., Левченко Т. М., Рода И. Г. Адсорбция органических веществ из воды. – Л.: Химия, 1990. 256 с.