2024 г., № 4 Раздел: Экологизация производства УДК: 66.081.32
Очистка сточных вод и отработанных технологических растворов с повышенным солесодержанием от ионов металлов и органических соединений с использованием метода сорбции в реакторе
Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева
Сточные воды химических, металлургических, обрабатывающих, обогатительных и, особенно, гальванохимических производств характеризуются повышенным содержанием ионов тяжёлых металлов (ТМ), крайне высоким
солевым фоном и содержанием органических загрязнителей. Тяжёлые металлы, сбрасываемые с промышленными
сточными водами, становятся угрозой для экосистем из-за их небиоразлагаемости и токсичности. Разработаны различные методы удаления ионов ТМ из промышленных стоков. Сорбционный метод остаётся одним из эффективных
методов благодаря простоте эксплуатации, экономичности, широкому спектру доступных адсорбентов и способности
удалять как органические, так и неорганические загрязнители. Исследовано влияние концентрации солевого фона
на эффективность удаления ионов меди, никеля и цинка из модельных сточных вод методом углеадсорбционной
очистки с использованием угля марки БАУ-А. Исследования проводились в присутствии хлорида и сульфата натрия
и их смеси в концентрациях до 200 г/л при pH 2,5. Установлено, что максимальная эффективность извлечения ионов
Cu(II) – 97% достигается в растворе с концентрацией 50 г/л NaCl. Максимальная эффективность извлечения ионов
Ni(II) и Zn(II) (58 и 75% соответственно) обнаружена в растворе, содержащем 50 и 150 г/л смеси NaCl и Na2SO4 (1:1), после двухчасового процесса сорбции в реакторе. Изучено влияние продолжительности процесса сорбционной обработки в реакторе на эффективность процесса извлечения ионов металлов. Максимальная эффективность процесса отмечена для ионов Cu(II) (98% в растворе, содержащем 100 г/л Na2
SO4), при продолжительности обработки 3 ч. Эффективность извлечения ионов металлов сорбцией снижается в ряду Cu – Zn – Ni. Концентрация солевого фона и время процесса оказывают существенное влияние на адсорбцию ионов ТМ.
Ключевые слова: сорбция, активный уголь, гальваника, тяжёлые металлы, сточные воды
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%.