Water purification from heavy metal ions using lime and PHMG

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorNyzhnyk, T. Y.
dc.date.accessioned2024-11-27T10:07:14Z
dc.date.available2024-11-27T10:07:14Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe method of metal ions' chemical precipitation using polyhexamethylene guanidine (PHMG) and calcium oxide (CaO) was employed for extracting metal ions from concentrated solutions. The order of reagent introduction was found to be crucial in the extraction process, with the best extraction efficiency observed when PHMG was added to water before CaO. This order of addition facilitated the polyelectrolyte effect, resulting in the unfolded conformation of macromolecules and enhancing their interaction with metal ions in solution. Optimal dosage ranges were determined, coinciding with the concentration interval of the polyelectrolyte effect, which maximized the flocculation ability and complex formation of PHMG. The combined use of PHMG and CaO, along with variations in pH, achieved high degrees of metal ion removal (>99%) in a single stage of solution treatment, except for chromium (Cr3+) and cobalt (Co2+). The surface activity of PHMG and ability to transfer metal ions as metal-polymer complexes supported its use in the flotation method for extracting heavy metal ions from low-concentration aqueous solutions. The kinetics of PHMG and metal ion removal by flotation showed rapid binding of metal ions to polymer macromolecules, and regression equations were established to describe the kinetics. The residual concentrations of metal ions after flotation met regulatory sanitary and environmental requirements for wastewater and drinking water. A two-stage scheme for heavy metal ion extraction was developed, involving chemical precipitation and flotation extraction, with a pilot plant designed and manufactured for testing. During wastewater treatment in an electroplating production setting, metal ion concentrations that complied with regulatory standards were achieved.
dc.description.abstractotherМетод хімічного осадження іонів металів з використанням полігексаметиленгуанідину (ПГМГ) та оксиду кальцію (СаО) було застосовано для вилучення іонів металів з концентрованих розчинів. Було виявлено, що порядок введення реагентів має вирішальне значення для процесу вилучення, причому найкраща ефективність вилучення спостерігалася, коли ПГМГ додавали у воду перед СаО. Такий порядок додавання сприяє поліелектролітному ефекту, що призводить до розгорнутої конформації макромолекул і посилює їхню взаємодію з іонами металів у розчині. Визначено оптимальні діапазони дозування, що збігаються з концентраційним інтервалом прояву поліелектролітного ефекту, в яких максимально проявляється флокуляційна здатність та комплексоутворення ПГМГ. Комбіноване використання ПГМГ і СаО, поряд з варіюванням рН, дозволило досягти високих ступенів видалення іонів металів (>99%) за одну стадію обробки розчину, за винятком хрому (Cr3+) і кобальту (Co2+). Поверхнева активність ПГМГ та здатність переносити іони металів у вигляді металополімерних комплексів сприяли його використанню у флотаційному методі для вилучення іонів важких металів з низькоконцентрованих водних розчинів. Кінетика флотації ПГМГ та вилучення іонів металів показала швидке зв'язування іонів металів з макромолекулами полімеру, а для опису кінетики були отримані рівняння регресії. Залишкові концентрації іонів металів після флотації відповідали нормативним санітарно-екологічним вимогам до стічних вод та питної води. Розроблено двоступеневу схему вилучення іонів важких металів, що включає хімічне осадження та флотаційне вилучення, а також спроектовано та виготовлено пілотну установку для проведення випробувань. Під час очищення стічних вод в умовах гальванічного виробництва було досягнуто концентрацій іонів металів, що відповідають нормативним стандартам.
dc.format.pagerangeС. 3-9
dc.identifier.citationNyzhnyk, T. Y. Water purification from heavy metal ions using lime and PHMG / T. Y. Nyzhnyk // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2023. – № 2(36). – С. 3-9. – Бібліогр.: 6 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930022023281168
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70837
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.sourceВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(36)
dc.subjectflotation
dc.subjectlime
dc.subjectheavy metal extraction
dc.subjectPHMG
dc.subjectpolyhexamethylene guanidine
dc.subjectprecipitation
dc.subjectвапно
dc.subjectвилучення важких металів
dc.subjectосадження
dc.subjectПГМГ
dc.subjectполігексаметиленгуанідин
dc.subjectфлотація
dc.titleWater purification from heavy metal ions using lime and PHMG
dc.title.alternativeОчищення води від іонів важких металів з використанням вапна та ПГМГ
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
3-9.pdf
Розмір:
293.86 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(36)