Adsorption method of purification of stocks from chromium(III) ions by bentonite clays

Abstract

Досліджено процес сорбції іонів хрому(III) стаціонарним шаром сорбенту з бентонітових глин. Описано основні переваги використання бентонітів у технологіях очищення води: потужні геологічні запаси, дешевий процес видобутку породи, легка підготовка до транспортування й використання, можливість використання відпрацьованих сорбентів в інших технологіях, тому немає потреби в дорогій регенерації. Досліджено вплив різних чинників (тривалості процесу, шару адсорбенту) на ступінь очищення стічних вод від іонів хрому, вплив швидкості прокачування на динамічну ємність сорбенту та визначено ефективний об’єм. Ефективність адсорбції зростає зі збільшенням шару адсорбенту, що можна пояснити розвитком активної сорбційної поверхні. Зі збільшенням початкової концентрації іонів хрому збільшується час появи перших слідів забруднювача на виході з колонки, а також загальний час до проскоку. Результати досліджень свідчать про вищу адсорбційну здатність модифікованого бентоніту щодо іонів Cr³⁺ порівняно з його природною формою. Ефективність очищення розчину з концентрацією іонів хрому 0,5 г∙дм⁻³ підвищується на 5 % у разі використання 15 г модифікованого бентоніту та на 6,5 % у разі використання 20 г порівняно з природною формою.The process of sorption of chromium(III) ions with a stationary sorbent layer of bentonite clays was investigated. The main advantages of using bentonites in water purification technologies are described: powerful geological reserves, cheap process of rock extraction, easy preparation for transportation and use, possibility of using waste sorbents in other technologies that is why there is no need in costly regeneration. The influence of various factors (process duration, an adsorbent layer) on the degree of wastewater purification from chromium ions, the effect of pumping speed on the dynamic capacity of the sorbent was studied and the effective volume was determined. The adsorption efficacy increases with the increase of the adsorbent layer, what can be explained by the development of the active sorption surface. As the initial concentration of chromium ions increases, the time of appearance of the first traces of the contaminant at the exit of the column increases, as well as the total time to channeling. The results of the studies indicate a higher adsorption capacity of modified bentonite with respect to Cr3+ ions compared to its natural formula. The cleaning efficacy of the solution with a concentration of chromium ions of 0.5 g∙dm–3 is increased by 5% when using 15 g of modified bentonite and 6,5% in the case one uses 20 g compared to the natural form.