По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 66.067.8.09

Каталитическая очистка сточных вод производства композиционных материалов от примесей сераорганических соединений. Часть 1*

Тараскин К.А. д-р хим. наук, Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна
Козырева А.В. канд. хим. наук, Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна
Орлов Д.С. канд. хим. наук, Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна
Антонов Е.А. канд. хим. наук, Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна
Канаев Б.А. д-р техн. наук, Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна
Каншина Ю.Н. Научно-исследовательский институт прикладной акустики, Московская область, г. Дубна

Проведено теоретическое обоснование и оценка перспектив применения каталитического метода очистки производственных сточных вод от примесей сераорганических соединений. В качестве катализаторов предложено использовать оксиды металлов, внесенные в структуру носителя на основе микронизированных частиц диоксида кремния. Обоснован принцип активного действия катализатора, приводящего к переводу сераорганических соединений в лабильные образования, хорошо поддающиеся переработке стандартными методами водоочистки, — биологическим или адсорбционным способами. При этом обеспечивается надежная очистка производственных сточных вод до уровня значений содержащихся примесей ниже требований предельно допустимых концентраций (ПДК) для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, что позволяет производить сброс очищенного слива в систему водоотведения.

Литература:

1. Ильин В.И. Повышение эффективности обезвреживания сточных вод химических производств // Химическая промышленность сегодня. — 2008. — № 5. — С. 45–47.

2. Буренин В.В. Очистка производственных сточных вод от загрязнений // Безопасность труда в промышленности. — 2007. — № 4. — С. 24–41.

3. Есин М.А., Ромашко А.В. Комплексный подход к очистке городских и производственных сточных вод // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. — 2013. — № 12. — С. 32–36.

4. Борисова Н.В., Устинова Т.П. Решение экологических проблем в технологии полимеров и композитов. — Саратов: Изд-во ФГБОУ ВО «СГТУ им. Ю.А. Гагарина», 2020. — 140 с.

5. Седунов С.Г., Тараскин К.А., Ступникова М.П. Оценка перспективных направлений проведения исследований в области создания новых материалов с акустическими свойствами // Молекулярные технологии. — 2009. — Т. 3. — С. 80–97.

6. Швецов А.Б., Козырева А.В. и др. Хлорные дезинфектанты и их применение в современной водоподготовке // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. — 2011. —№ 4 (40). — С. 32–40.

7. Сироткин А.С., Понкратова С.А., Шулаев М.В. Современные технологические концепции аэробной очистки сточных вод: Монография. — Казань: Изд-во КГТУ, 2002. — 164 с.

8. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. — М.: АКВАРОС, 2003. — 512 с.

9. Способ биохимической очистки сточных вод от органических примесей и сульфидов. Милькина Р.И., Гвоздяк П.И. АС 952768 СССР. Опубл. 23.08.1982 г.

10. Тараскин К.А., Орлов Д.С. и др. Адсорбционная очистка сточных вод производства шумоизолирующих композитных материалов от серосодержащих соединений // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. — 2021. — № 5 (161). — С. 32–38.

11. Новиков О.Н. Адсорбционные методы очистки воды. — www.o22n04nov62@rambler.ru (дата обращения: январь 2022 г.).

12. Тихомирова Е.И., Веденеева Н.В. и др. Совершенствование сорбционнных методов очистки загрязненных природных и сточных вод. — Саратов: Изд-во ФГБОУ ВО «СГТУ им. Ю.А. Гагарина», 2017. — 154 с.

13. Гигиенические нормативы. Химические факторы окружающей среды. Под ред. Ю.А. Рахманина, В.В. Семеновой, А.В. Москвитина. Изд. 6, доп. и перераб. — СПб.: НПО «Профессионал», 2012. — 908 с.

14. Ямалтдинова Э.Ф., Савельев С.Н. и др. Очистка сернисто-щелочных сточных вод окислительными методами // Вестник Казанского национального исследовательского технологического университета. — 2019. — Т. 22. — № 8. — С. 117–119.

15. Машкина А.В. Каталитические реакции диалкилдисульфидов // Успехи химии. — 2014. — Т. 83. — № 8. — С. 733–757.

16. Машкина А.В. Катализ реакций органических соединений серы. —Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. — 297 с.

17. Barker J.E., Tong Ren. Facile oxygenation of organic sulfides with H2 O2 catalyzed by Mn– Me3 TACN compounds / Tetrahedron Letters. 2004. – V. 45. P. 4681–4683.

18. Демидов О.М., Козырева А.В. и др. Разработка новых композиций на основе карбамидоформальдегидных смол для создания перспективных шумопоглощающих материалов // Клеи. Герметики. Технологии. — 2018. — № 9. — С. 36–39.

19. Лысаков В.Н., Седунов С.Г. и др. Методы получения и исследования свойств пенных составов, перспективных для создания звукоизоляционных покрытий // Молекулярные технологии. — 2008. — Т. 2. — С. 61–79.

20. Канаев Б.А., Тараскин К.А., Орлов Д.С. Исследование перспектив использования клеевых составов для создания шумоизолирующих материалов // Клеи. Герметики. Технологии. — 2021. — № 10. — С. 33–38.

21. Бурыкина О.В., Ниязи Ф.Ф., Савенкова И.В. Многокомпонентные полимерные системы с высокой устойчивостью к термо-, фотои термоокислительной деструкциям. — Курск: ЗАО «Университетская книга», 2019. — 319 с.

22. Demidov O. M., Sedunov S. G.et. al. The development of new formulations on the basis of carbamide formaldehyde resin for advanced noise-absorbing materials / Polymer Science. Series D. 2019. Vol. 12. № 1, р. 47–50.

23. Тараскин К.А., Орлов Д.С. и др. Очистка сточных вод производства композиционных материалов и утилизация шламов методом термодеструкции // Водоочистка. — 2021. — № 11. — С. 18–27.

24. Реутов А.И. Надежность изделий из полимерных композиционных материалов с учетом статистической изменчивости их характеристик / Автореферат диссертации доктора технических наук. Томский политехнический университет. 2021. — 38 с.

25. Седунов С.Г., Лебедев С.В. и др. Исследования по созданию стабилизирующих добавок, увеличивающих срок хранения карбамидоформальдегидных смол // Молекулярные технологии. — 2012. — Т. 6. — С. 276–295.

26. Корыстина Л.А., Журихина М.А. и др. Каучуки эмульсионной полимеризации. Результаты исследований и пути развития // Доклады XXl научно-практич. конф. «Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии». Сб. трудов конференции. 2016. — С 36–37.

27. Челноков П.А., Корыстина Л.А. и др. Влияние природы антиоксиданта на свойства каучуков эмульсионной полимеризации // Доклады XXl научно-практич. конф. «Резиновая промышленность: сырье, материалы, технологии». Сб. трудов конференции. 2016. — С 35–36.

28. Buntyakova N.A., Taraskin K.A., Kharchenko V.G. Formation of N,N,N-trifurylalkylperhydro-1,3,5triazines in the reductive alkylation of primary furan amines with formaldehyde / Chemistry of Heterocyclic Compounds. — 1983. — V. 19. — No 2. — P. 142–144.

29. Кривенько А.П., Поплевина Н.В. Ароматические диазо- и азосоединения. — Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2012. — 68 с.

30. Барнашова Е.К., Назаров Г.В., Лобачев Ю.В., Белоусов Е.Б., Тараскин К.А., Орлов Д.С., Ступникова М.П. Выбор метода контроля динамики накопления экотоксикантов в объектах окружающей среды // Доклады Академии военных наук. — 2008. — № 4 (33). — С. 37–39.

31. Алимов Н.И., Жиров А.А., Тараскин К.А. и др. Способ получения триалкиларсенитов в условиях межфазного катализа. Патент на изобретение RU 2215745 C2., 10.11.2003. Заявка № 2001104616/04 от 19.02.2001.

32. Тараскин К.А., Парфенов Д.А., Ивашев И.П. Оценка перспективных направлений переработки полупродуктов, образующихся в процессе утилизации металлосодержащих веществ // Доклады Академии военных наук. — 2006. — № 3 (21). — С. 235–237.

33. Тараскин К.А., Жиров А.А., Ивашев И.П. Разработка метода получения триалкиларсенитов // Доклады Академии военных наук. — 2000. — № 6. — С. 34–39.

34. Васильев Н.Г., Смирнов Е.А., Тараскин К.А. и др. Способ получения минерализатора на основе фторида кальция. Авторское свидетельство SU 1824378 A1, 30.06.1993. Заявка № 4885633 от 26.11.1990.

35. Козырева А.В., Ступникова М.П. и др. Разработка способа получения наноразмерных коллоидных систем на основе диоксида кремния // Молекулярные технологии. — 2011. — Т. 5. — С. 263–275.

36. Васильев Н.Г., Тараскин К.А. и др. Способ очистки диоксида кремния. Авторское свидетельство SU 1803384 A1, 23.03.1993. Заявка № 4832130 от 25.05.1990.

Очистка производственных сточных вод является одним из ключевых аспектов [1, 2] экологической безопасности районов размещения химических производств, а также регионов, находящихся в области водозабора в местах, подверженных воздействию вредных примесей производственного характера [3]. Как правило, каждое производство имеет свой характер примесей, содержащихся в сточных водах, поэтому необходимо разрабатывать рекомендации на базе имеющихся данных по составу ксенобиотиков и их количественному содержанию.

Дополнительные сложности возникают при проведении аттестации стоков промышленных объектов, не имеющих постоянного производственного цикла. К ним можно отнести опытные, экспериментальные или подобные технологические установки. В этом случае состав отходов производства зависит от характера проводимых операций, используемого сырья, интенсивности загрузки оборудования и ряда других факторов. Вместе с тем известен ряд общих характеристик, свойственных для стоков данного производства композиционных материалов, характерной особенностью которого является потребность в переработке значительного количества высокомолекулярных соединений.

Проблема утилизации отходов производственных процессов, базирующихся на использовании полимерных материалов, является актуальной [4], так как предусматривает необходимость решения ряда сложных задач, связанных с переработкой значительного количества сточных вод, содержащих трудноразлагаемые фрагменты высокомолекулярных соединений, в том числе серасодержащих органических веществ. Как правило, в этом случае стандартные методики биологической очистки оказываются малоэффективными и требуется дополнительная доочистка водных сливов.

Настоящая работа посвящена исследованию возможности использования каталитического метода очистки производственных сточных вод от примесей серасодержащих соединений. Сточные воды, подлежащие очистке, являются сливом, образующимся в результате проведения технологических операций на установке получения композиционных материалов, действующей в рамках производства шумозащитных экранов и других изделий, обладающих акустическими свойствами [5]. Сложность и изменчивость технологических операций приводит к получению неоднородного состава сточных вод, отличающегося как по содержанию основных примесей, так и по их количественному вкладу, что усложняет процесс поиска эффективных методов водоочистки.

Для Цитирования:
Тараскин К.А., Козырева А.В., Орлов Д.С., Антонов Е.А., Канаев Б.А., Каншина Ю.Н., Каталитическая очистка сточных вод производства композиционных материалов от примесей сераорганических соединений. Часть 1*. Водоочистка. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: