Сброс сточных вод сложного состава, содержащих устойчивые к биологической деструкции органические соединения, представляет собой острую экологическую проблему. Одно из направлений её решения – поиск новых более доступных и эффективных химических окислителей. Перспективный окислитель органических загрязняющих веществ в сточных водах – пероксодисерная кислота (H2S2O8). Основной недостаток рассматриваемого реагента заключается в его нестабильности в водных растворах из-за активного протекания гидролиза и, как следствие, в коротком сроке хранения. В данном исследовании изучено влияние начальной концентрации, pH, температуры и света на процесс хранения H2S2O8. Для оценки степени распада пероксодисерной кислоты в ходе её хранения и под воздействием внешних факторов авторами предложена новая методика определения конечного продукта разложения H2S2O8 – пероксида водорода. Установлено, что разложение пероксодисерной кислоты значительно замедляется при снижении температуры и практически останавливается при распаде ≈30% вещества. Доказано, что изменение pH среды приводит к распаду ≈95% реагента в течение 1 недели. Практически полное разложение пероксодисерной кислоты при нагревании (93% при 60 оC) и при УФ-облучении (82%) позволяют выдвинуть предположение о возможности термической и УФ-активации образования сульфат-радикалов для проведения AOP (Advanced Oxidation Processes). Успешное обесцвечивание поглотителя свободных радикалов, в качестве которого был использован синтетический краситель метиловый красный, подтверждает перспективность пероксодисерной кислоты как окислителя органических загрязняющих веществ в сточных водах.
Ключевые слова: пероксодисерная кислота, условия хранения, фотодеструкция, термическое разложение
В данной статье информировано о дружбе и сотрудничестве двух стран России и Мьянмы в области международных государственных дипломатических отношений, военно-технического сотрудничества и развития в области подготовки национальных кадров для Республики Союз Мьянма в высших учебных заведениях России. В статье описаны достижения студентов РХТУ из Мьянмы в направлении решения экологических проблем по водоочистке, водоподготовке, промышленной экологии и защиты окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
Ключевые слова: России, Мьянма, сотрудничество, водоочистки, водоподготовки, в высших учебных заведениях
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева
Анализ перечня жидких отходов I и II классов опасности федерального классификационного каталога отходов (ФККО) показал, что к одному из наиболее распространённых отходов относятся сточные воды, отработанные технологические растворы, содержащие ионы хрома(III, VI). Данный вид отходов составляет до 15% от общего количества жидких техногенных отходов I и II классов опасности, образующихся в результате деятельности гальванических и химических предприятий. Соединения шестивалентного хрома относятся к классу токсичных, чрезвычайно опасных веществ, предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде водных объектов питьевого назначения для хрома(VI) составляет 0,05 мг/л. Особенностью данного вида отходов является повышенный солевой фон, характерный для электролитов, использующихся в гальванических производствах.
В статье представлены экспериментальные данные, а также приведены принципиальные технологические решения по обезвреживанию хромсодержащих сточных вод и отработанных технологических растворов. Предложена технологическая схема, содержащая четыре основные стадии: восстановления шестивалентного хрома, выделения трёхвалентного хрома из водных растворов, отделения сопутствующих соединений тяжёлых и цветных металлов, фильтрационная доочистка раствора. Экспериментальные исследования показали, что в зависимости от ионного состава среды эффективность выделения соединений трёхвалентного хрома из водных растворов методом электрофлотации варьирует от 8 до 95%. Введение анионного флокулянта позволяет повысить степень извлечения до 99% и более.
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева
Для предприятий Российской Федерации актуальной задачей является максимально полное использование имеющихся природных ресурсов с целью создания мало- и безотходных производств. Данный подход позволит не только рационально использовать имеющуюся сырьевую базу, но и решить экологические проблемы, присущие местам, в которых осуществляется разработка природных ресурсов. Современные технологии позволяют осуществлять глубокую переработку минерального сырья. Огромные запасы полезных компонентов содержатся в техногенных отходах, образующихся при добыче, обогащении и переработке продуктов обогащения руд многих цветных и редких металлов. В хвостах обогащения руд цветных металлов доля неизвлечённых компонентов от их количества в исходной руде составляет соответственно (средние и максимальные значения) в %: цинка – 26 и 47; свинца – 23 и 39; меди – 13 и 36; никеля – 10 и 25. Показатель извлечения основных полезных ископаемых в России составляет 65–78%, а попутных элементов (в цветной металлургии) – от 10 до 30%. В статье представлены современные тенденции глубокой переработки отходов I и II классов опасности для получения вторичной
продукции, пригодной для дальнейшего использования.
Ключевые слова: промышленные отходы, государственная политика, экология, природопользование, вторичные ресурсы
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева
На промышленных предприятиях имеются остатки материалов и сырья, которые образовались в ходе производства и утратили начальные свойства. Эти материалы принято называть техногенными отходами. Анализ отходов I и II классов опасности из перечня Федерального классификационного каталога отходов показал, что необходима переработка таких жидких отходов, как отработанные кислоты (серная, соляная, азотная, фосфорная), остатки щелочных реагентов (гидроксидов калия и натрия), отработанные растворы обработки металлических поверхностей (фосфатирования, оксидирования, обезжиривания, пассивации, травления и других), отработанные электролиты (никелирования, цинкования, кадмирования и другие) и др. Характерной особенностью данного вида отходов является значительное содержание токсичных ионов тяжёлых металлов, нефтепродуктов, повышенный солевой фон. Перечисленные отходы являются близкими к тем, которые образуются в гальванических производствах и в производствах неорганических материалов. Это позволило подготовить предложения по технологическим решениям для комплексной переработки жидких отходов I и II классов опасности.
В работе приведены данные лабораторных исследований и промышленных испытаний процесса очистки кислотно-щелочных сточных вод и отработанных технологических растворов от малорастворимых соединений металлов, а также органических соединений различной природы. Показана высокая эффективность совместного использования реагентного метода, методов электрофлотации, мембранной фильтрации и сорбции для очистки сточных вод от ионов металлов и органических загрязнений. Достигнуты следующие технологические показатели эффективности очистки: эффективность извлечения ионов металлов в виде малорастворимых соединений 96–99%, эффективность извлечения нефтепродуктов, промышленных масел и поверхностно-активных веществ более 90%.
Статья посвящена проблеме обезвреживания промышленных сточных вод, содержащих высокотоксичные хлориды, сульфаты, нитраты, ионы тяжёлых и цветных металлов. Сточные воды, как правило, имеют кислую среду, и
первая стадия их обезвреживания заключается в использовании щелочных реагентов (NaOH, Na2
CO3
, Ca(OH)2
) для
нейтрализации и формирования гибридных осадков железа, алюминия и других металлов. Суммарная концентрация
солевых компонентов в технологических растворах составляет от 10 до 100 г/л, чаще всего это смесь Na2
SO4
, NaCl,
NaNO3
, реже – другие соли. Технология глубокой переработки минерализованных вод заключается в умягчении,
фильтрации на напорных фильтрах и микрофильтрации промышленного стока. Особенность предлагаемой схемы
заключается в применении обратноосмотического метода обессоливания, в соответствии с которым, происходит
концентрирование стока в 3–5 раз и упаривание до солесодержания 200–300 г/л. Такая схема позволяет получить
концентрат и пресную воду, соответствующую экологическим требованиям. Концентрат после обессоливания воды
поступает на изогидрическую кристаллизацию Na2
SO4 . 10H2
O путём охлаждения до 0 о
С. Маточный раствор после
центрифугирования пульпы смешивается с исходным потоком и направляется на обратноосмотическую установку,
а кристаллогидрат – на сушку для получения безводной технической соли.
На примере модельного технологического раствора, имитирующего жидкие техногенные отходы горнодобывающих предприятий, с помощью расчётно-экспериментальных исследований показана принципиальная возможность
получения безводного сульфата натрия путём внутрицикловой изогидрической кристаллизации концентрата после
обратноосмотической установки. Предложена принципиальная схема обезвреживания жидких неорганических
отходов I и II классов опасности с получением вторичного продукта – Na2
SO4
, оценена возможность изоморфного
захвата примесей при его кристаллизации.
Проведён анализ технологий, применяемых для очистки фильтрационных вод полигонов твёрдых бытовых отходов. Представлены результаты электрофлотационного извлечения коагулянта UltraPAC в присутствии поверхностно активных веществ (ПАВ), флокулянтов, различных реагентов Ca, Mg, Ba в водных растворах NaCl,
Na2SO4.
Приведены результаты исследования коагулянта UltraPAC на предмет определения размера частиц, заряда поверхности дисперсной фазы. Установлено, что ζ-потенциал Al(OH)2Cl в растворах NaCl в широком диапазоне pH 5–9 положителен (+5–+33 мВ). В растворах Na2SO4 при рН 7 наблюдается перезарядка поверхности, что объясняется специфической адсорбцией анионов SO4 2- на поверхности дисперсной фазы Al(OH)2Cl. Размер частиц изменяется от 38 мкм (рН 5) до 12 мкм (рН 9) – в растворах Na2SO4 и от 16 мкм (рН 5) до 19 мкм (рН 9) – в растворах NaCl. Установлено, что добавление в раствор реактивов для корректировки рН на основе Ca2+, Mg2+ приводит к подавлению электрофлотационного процесса. Введение анионного ПАВ стабилизирует процесс электрофлотации и повышает степени извлечения коагулянта до 75% (MgCl2 – 0,1 г/л) и 99% (CaCl2 – 0,1 г/л).