ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ УВМ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ СОРБЦИОННЫХ КОЛОНН
Authors: Сютова А.И. , Алибеков С.Я. , Сютов Н.П. , Крашенинникова Н.Г. , Кутонова Е.В. 
Published: October 2024

Промышленные сточные воды являются самыми опасными для окружающей среды, поэтому разработка методов инженерной защиты водных объектов от загрязнений, вызванных деятельностью промышленных предприятий, имеет важное научно-практическое значение. Из большого перечня загрязняющих веществ ионы тяжелых металлов и нефтепродукты являются наиболее опасными загрязнителями водной среды. Процесс очистки воды требует от них больших финансовых затрат; технологический процесс многостадийный, трудоемкий и не всегда эффективный. Из многочисленных способов очистки сточных вод все чаще преимущество отдается безотходным технологиям производств и системам с замкнутым циклом водоснабжения. Нами предложен комбинированный способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов с помощью углеродных волокнистых материалов (УВМ) нового поколения, обладающих улучшенными сорбционными характеристиками и изготавливаемых из отходов различных производств. При установлении оптимальных параметров сорбции возможна очистка сточных вод до установленных нормативов за один технологический цикл. Данный способ очистки является простым, не требует применения дополнительных очистных мероприятий и введения химреагентов, позволяет достигнуть высокой степени очистки сточных вод и организовать систему оборотного водоснабжения на предприятиях. Такая система очистки воды является многовариантной и перенастраиваемой, адаптируемой для решения конкретных производственных задач. В статье представлены материалы, отражающие результаты научного исследования сорбционной способности УВМ разных видов и модификаций к ионам тяжелых металлов и нефтепродуктов. В ходе работы была установлена сорбционная активность исследуемых образцов УВМ к ионам хрома, меди, железа, никеля, цинка и некоторых других металлов; изучена степень поглощения исследуемыми образцами нефтепродуктов: керосина и бензина. На основе экспериментальных данных разработаны рекомендации к применению предложенного способа очистки и варианты конструкций сорбционных колонн для комбинированной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов. Предложенные конструкции устройств позволят использовать сорбционные свойства исследуемых сорбентов наиболее эффективно.

The development of techniques for the protection of water bodies from contamination causedby industrial businesses is of considerable scientific and practical importancesince indus-trial wastewater is the most hazardous pollutant to the environment.Among the large list, heavy metal ions and petroleum products are the most dangerous pollu-tants inthe aquatic environment. The process of water purification requires large financial costs; the technological process is multi-stage, time-consuming and not always effective. Of the numerous methods of wastewater treatment, the advantage is increasingly given to waste-free production technologies and systems with a closed water supply cycle.It has been suggested to use carbon fibre materials (CFM) of a new generation with superior sorption capabilities and produced from waste from diverse sectors as part of a combined tech-nique for wastewater treatment from heavy metal ions and petroleum products. When establish-ing optimal sorption parameters, it is possible to treat wastewater to the established standards in one technological cycle. This straightforward method of purification allows for a high level of wastewater treatment and the organisation of a recycling water supply system at businesses without the need of extra cleaning techniques or the use of chemicals.Such a water purification system is multivariate and reconfigurable, and adaptable to solve specific production tasks.The article presents materials reflecting the results of scientific research onthe sorption ca-pacity of CFM of various types and modifications to heavy metal ions and petroleum products. Chromium, copper, iron, nickel, zinc, and a few other metals were investigated in the CFM sam-ples, and their sorption activity was determined for each metal.Research was done on how well the samples under study absorbed petroleum compounds (such as fuel and kerosene).Recom-mendations for the use of the proposed purification method and design options for sorption col-umns for combined wastewater treatment from heavy metal ions and petroleum products weredeveloped based on experimental data. The proposed device designs will make it possible to use the sorption properties of the studied sorbents more efficiently.