По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 502.335; 669–1

Использование алюмосодержащего шлака в качестве коагулянта в процессах водоподготовки и очистки сточных вод

Серазеева Е. В. аспирант, Е-mail: alena-vs00@mail.ru, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Казань, Россия
Гармонов С. Ю. д-р хим. наук, профессор, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Казань, Россия
Исмаилова Р. Н. канд. хим. наук, доцент, ООО «УкуЛаб», Казань, Россия

Для создания экологически устойчивого производства необходимо принимать во внимание следующие аспекты: снижение уровня загрязнения окружающей среды за счет уменьшения объема отходов и рациональное использование природных ресурсов через максимальное вовлечение вторичных отходов в производственный процесс предприятия. В статье рассматривается возможность применения металлосодержащих отходов металлургического производства в качестве реагента для очистки сточных вод и водоподготовки. Представлен процесс синтеза коагулянта и результаты экспериментальных исследований его применения в технологии очистки воды. Методология включала пробное коагулирование, что позволило определить оптимальные дозы и рабочий диапазон синтезированного коагулянта. Полученные данные подтверждают высокую эффективность данного реагента в достижении критериев качества очистки воды, что делает его перспективным для широкого внедрения в промышленную практику.

Литература:

1. Российская Федерация. Законы. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: Приказ Минсельхоза Российской Федерации № 552 [принят Правительством Российской Федерации 13 декабря 2016 года, с изм. от 10 марта 2020 года]. — Электронный текст: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_211155/ (дата обращения: 10.07.2025). — Режим доступа: КонсультантПлюс: [справ.‑правовая система].

2. СанПиН 1.2.3685–21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания: изд. официальное: утв. и введен в действие Главным государственным врачом Российской Федерации постановлением №2: дата введения 28.01.2021. — 1143 с. — Текст: непосредственный.

3. GOST R 51642–2000. Coagulants for household and drinking water supply. General requirements and method for determining effectiveness: State Standard of the Russian Federation.: adopted and put into effect by Decree of the State Standard of Russia No. 220‑st dated September 11, 2000: first intro-duced: July 1, 2001. Moscow: IPM Publishing House of Standards, 2001. — 11 p. — Text: direct

4. ПНД Ф 16.3.85–17 «Методика измерений массовой доли алюминия, бария, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, лития, марганца, меди, молибдена, мышьяка, никеля, свинца, стронция, титана, хрома, цинка в пробах отходов производства и потребления атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционных спектрометров модификаций МГА-915, МГА-915М, МГА-915МД и МГА-1000». — М., 1998 [сайт]. — Режим доступа: https: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293785/4293785393.htm (дата обращения: 06.10.2025). — Текст: электронный.

5. ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.30–02 «Методика выполнения измерений содержания азота аммонийного в твердых и жидких отходах производства и потребления, осадках, шламах, активном иле, донных отложениях фотометрическим методом». — М., 2002 [сайт]. — Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/ Data2/1/4293800/4293800660.htm (дата обращения: 06.10.2025). — Текст: электронный.

6. ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.33–02 «Методика выполнения измерений значения водородного показателя (pH) твердых и жидких отходов производства и потребления, осадков, шламов, активного ила, донных отложений потенциометрическим методом». — М., 2002 [сайт]. — Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293800/4293800671.htm (дата обращения: 06.10.2025). — Текст: электронный.

7. ПНД Ф 16.1:2.2:2.3:3.58–08 «Методика выполнения измерений массовой доли влаги в твердых и жидких отходах производства и потребления, почвах, осадках, шламах, активном иле, донных отложениях гравиметрическим методом». — М., 2008 [сайт]. — Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/ Data2/1/4293794/4293794555.htm (дата обращения: 06.10.2025). — Текст: электронный.

8. ПНД Ф 16.2.2:2.3:3.28–02. «Методика выполнения измерений содержания хлоридов в твердых и жидких отходах производства и потребления, осадках, шламах, активном иле, донных отложениях меркурометрическим методом». — М., 2002 [сайт]. — Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/ Data2/1/4293800/4293800658.htm (дата обращения: 06.10.2025). — Текст: электронный.

9. Сыркина И. Г. Производство основного хлорида алюминия. — М., 1988. — 57 с. — Текст: непосредственный.

10. Getmantsev S. V., Nechaev I. A., Gandurina L. V. Industrial wastewater treatment with coagulants and flocculants: Scientific edition. Publisher: ASV. — M., 2008. — 272 p.: ISBN 978‑5‑93093‑573‑8. The text is immediate.

11. ПНД Ф 14.1:2:3:4.121–97 «Методика измерений рН проб вод потен-циометрическим методом». — М.: Стандартинформ, 2004. — 14 с. — Текст: непосредственный.

12. ПНД Ф 14.1:2:4.213–05 «Методика выполнения измерений мутности питьевых, природных и сточных вод турбидиметрическим методом по каолину и по формазину». — М., 2019. — 25 с. — Текст: непосредственный.

13. ПНД Ф 14.1:2:4.207–04 «Методика выполнения измерений цветности питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом».

14. ПНД Ф 14.1:2:4.166–2000 «Методика выполнения измерений массовой концентрации алюминия в пробах природных, очищенных сточных и питьевых вод фотометрическим методом с алюминоном». — М., 2004. — 13 с. — Текст: непосредственный.

15. Вестник Алюминиевой ассоциации. — 2021. — № 01 (48). — С. 18 [сайт]. — Режим доступа: https://www.aluminas.ru/upload/documents/vestnik/Vestnik-AA-48.pdf) (дата обращения: 12.12.2024). — Текст: электронный.

16. Инновационные технологии переработки окисленных отходов алюминия / Л.В. Трибушевский [и др.]. — Минск: БНТУ, 2023. — 139 с.

Статья поступила 08.10.2025 г.

Статья одобрена к публикации 10.10.2025 г.

В последние десятилетия проблема эффективного удаления взвешенных и коллоидных частиц из сточных вод и природных источников воды остается актуальной задачей для специалистов в области водоподготовки и охраны окружающей среды. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является использование в качестве реагента для очистки воды алюмосодержащих шлаков, являющихся побочным продуктом в металлургической промышленности.

Алюмосодержащие шлаки, образующиеся в металлургической промышленности, представляют собой крупнотоннажные отходы, которые традиционно утилизируются с экологическими и экономическими потерями. Однако, благодаря высокому содержанию в них алюминия, эти материалы обладают значительным потенциалом в качестве коагулянтов для процессов водоочистки. Алюминий, являясь эффективным коагулянтом, способствует образованию крупных, легко осаждаемых агрегатов, что существенно повышает эффективность удаления мелкодисперсных загрязнителей. В отличие от традиционных коагулянтов, таких как сульфат алюминия, алюмосодержащие шлаки имеют ряд преимуществ, включая более низкую стоимость и возможность повторного использования. Однако для широкого внедрения алюмосодержащих шлаков в практику водоочистки необходимо провести дополнительные исследования их физико-химических свойств, разработать оптимальные технологии применения и оценить их экологическую безопасность.

Оценка качества реагента для очистки воды должна проводиться на основе его способности эффективно удалять загрязняющие вещества, что соответствует установленным нормативным требованиям безопасности, регламентированным приказом Минсельхоза № 552 [1], где приведены критерии качества очищенных сточных вод, а также СанПиН 1.2.3685–21 [2] при водоподготовке, где приводятся обобщенные критерии качества воды как источника питьевого водоснабжения. Критерии качества воды представляют собой комплексную систему показателей, включающую физические, химические и биологические параметры. Эти индикаторы служат для объективной оценки пригодности воды для различных целей использования, таких как питьевое водоснабжение, промышленное производство, сельское хозяйство и рекреационные мероприятия.

Для Цитирования:
Серазеева Е. В., Гармонов С. Ю., Исмаилова Р. Н., Использование алюмосодержащего шлака в качестве коагулянта в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. Водоочистка. 2025;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: