По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 330.12

Обеспечение процессов водоочистки в условиях развития экономики замкнутого цикла

Дягилева А.Б. д-р хим. наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики
Смирнова А.И. канд. хим. наук, доцент, E-mail: smirnova_nasty87@mail.ru, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики

В работе рассмотрены перспективные решения реализации процесса водоочистки с использованием вторичных реагентов в сравнении с традиционными. Показана принципиальная возможность комплексного решения использования реагентов в максимально замкнутом режиме для обеспечения процесса водоочистки с эффективностью не менее 80 % при совмещении технологии переработки осадка от этого процесса с получением новых композиционных коагулянтов-флокулянтов. Преимуществом композиционных коагулянтов-флокулянтов на основе золы от сжигания осадка является экологическая безопасность для водных систем и отсутствие дополнительных флокулянтов, обладающих выраженными токсическими свойствами.

Литература:

1. Бабенков Е. Д. Очистка воды коагулянтами: учеб. пособие / Е.Д. Бабенков. — М.: Наука, 1977. — 367 с.

2. Драгинский В. Л. Коагуляция в технологии очистки природных вод / В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеева, С.В. Гетманец. — М.: Научное издание, 2005. — 576 с.

3. Дягилева А. Б. Продукты сжигания биотоплива и отходы целлюлозно-бумажного производства как потенциальное сырье для производства цемента и бетона / А.Б. Дягилева, А.И. Смирнова // Цемент и его применение. — 2024. — №2. — С. 34–39. DOI:10.61907/CIA. 2024.15.53.001. — URL: https://jcement.ru/magazine/vypusk-2-24/produkty-szhiganiya-biotopliva-i-otkhody-tsellyulozno-bumazhnogo-proizvodstva-kak-potentsialnoe-syre/

4. Волкова М. А. Очистка сточных вод с использованием реагентов различного происхождения / М.А. Волкова, Т.В. Ведерникова // Вестник Пермского университета. — 2012. — Сер. Химия. — Вып. 1 (5). — С. 19–26.

5. Самодолова О. А. Использование растительных отходов в очистке сточных вод, загрязненных тяжелыми металлами / О.А. Самодолова, А.П. Самодолов, Д.В. Ульрих, Т.М. Лонзингер // Вестник МГСУ. — 2023. — Т. 18. — Вып. 5. — С. 747–756. DOI: 10.22227/1997–0935.2023.5.747–756.

6. Radoykoa T. Black liquor lignin products, isolation and characterization / T. Radoykoa, S. Nenkova, I. Valchev // Journal of Chemical Technoligy and Metallurgy. — 2013. — V. 48 (5). — P. 524–529.

7. Lorentsson A. V. Determination of the optimal conditions for the coagulation-based water purification using modified coagulation test / A.V. Lorentsson, Y.M. Chernoberezhskii, A.B. Dyagileva // Коллоидный журнал. — 2002. — Т. 64. — №1. — С. 94–96.

8. Смирнова А. И. Оценка влияния температуры на эффективность очистки сточных вод композиционным коагулянтом-флокулянтом на основе нефелинового сырья / А.И. Смирнова, А.Б. Дягилева // Журнал прикладной химии. — 2021. — Т. 94. — Вып. 2. — С. 256–263. DOI: 10.31857/ S0044461821020146.

9. Смирнова А. И. Технология получения низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта / А.И. Смирнова, А.Б. Дягилева, А. Е. Присмакова // Журнал прикладной химии. — 2018. — Т. 91. — Вып. 11. — С. 1633–1641. DOI: 10.1134/S0044461818110142.

10. Патент №2656305. Способ получения низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта на основе нефелинового сырья и золы: № 2016138522, заявл. 29.09.2016; опубл. 04.06.2018 / А.Б. Дягилева, А.И. Смирнова, Д.В. Дягилева — 8 с.

Статья поступила 08.10.2025 г.

Статья одобрена к публикации 10.10.2025 г.

В технологии очистки воды процессы, при которых удаляются компоненты, обуславливающие цветность, достаточно хорошо известны [1, 2], и для крупных водоканалов Северо-Западного региона не составляют, по их мнению, проблемы. При существующих правилах канализования в общей системе водообеспечения и водоотведения образовавшийся осадок может быть сброшен в систему канализации без процессов регенерации и утилизации. Более значительная проблема для крупных систем коммунального водообеспечения и водоотведения — эта переработка осадков сточных вод после процесса биологической очистки на завершающей стадии процесса. Однако для средних и малых систем водоподготовки, для некрупных населенных пунктов, которые приближены к водным объектам и не имеют прямой связи с системами канализации, проблемы утилизации осадков от водоочистки стоят достаточно остро. На сегодняшний день с введением требований отработки технологического регламента в соответствии с ГОСТом Р 44.101–2025 от 27 мая 2025 г. целесообразно отрабатывать режимы максимально замкнутого цикла использования реагентов для технологических целей очистки.

Сегодня в соответствии со старыми регламентами в части использования реагентов продолжают доминировать традиционно применяемые коагулянты или их импортные аналоги (полиоксихлорид алюминия (PAX XL100, UltraPACV1, UltraPAC–V2, ПОХА), Al2(SO4)3 и соли трехвалентного железа — Ferix-3), которые, как правило, получены из первичного сырья. Оборот реагентов в замкнутом цикле с точки зрения технологии очистки воды достаточно ограничен и не реализуется для локальных очистных сооружений промышленных объектов. Однако в результате физико-химической очистки сточных вод образуются обводненные осадки, которые направляются на обезвоживание и сжигание, а образовавшийся зольный остаток транспортируют в отвалы или в редких случаях могут использовать в качестве минеральной добавки в производстве цемента [3]. В зонах влияния отвалов создается сложная экологическая ситуация, связанная с аэрогенным выносом золошлакового материала в приземный слой атмосферы, которая приводит к загрязнению почв, компоненты золы попадают в подземные воды, что представляет опасность для здоровья населения и угрозу растительному и животному миру близлежащих районов. Даже после рекультивации эти территории практически безвозвратно изымаются из полезного использования.

Для Цитирования:
Дягилева А.Б., Смирнова А.И., Обеспечение процессов водоочистки в условиях развития экономики замкнутого цикла. Водоочистка. 2025;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: