Способ удаления анионов из сточных вод отходами черной металлургии
Одной из наиболее значимых экологических проблем современности выступает масштабное образование и накопление техногенных отходов, например, золошлаковые отходы. Ежегодный объем образования минеральных отходов промышленного сектора исчисляется миллиардами тонн. В их состав входят такие материалы, как сталеплавильные шлаки, пыли газоочистки, шламы, а также хвосты обогащения различных руд.
Несмотря на разнообразие образующихся продуктов, уровень их вторичного применения остаётся крайне низким и не превышает 20%. Основная масса продолжает размещаться на специализированных объектах: полигонах, шлако- и шламохранилищах. Под эти нужды отчуждаются значительные территории, часто представленные плодородными землями, которые на долгий срок исключаются из сельскохозяйственного оборота.
Вместе с тем, многие виды техногенного сырья обладают комплексом специфических физико-химических характеристик, что возможный потенциал для их использования в различных технологических процессах [1]. Перспективным направлением является применение отходов металлургического сектора (шлам, пыль газоочистки) в качестве реагента для очистки сточных вод от анионов. Такой подход позволит одновременно решить несколько задач: утилизировать крупнотоннажные отходы и обеспечить очистку загрязнённых вод.
Исследование проводилось на трёх модельных системах, имитирующих сточные воды, с исходными концентрациями: PO43- - 11,9 г/дм3 (pH 1,7), F- - 12 г/дм3 (pH 1,3) и SO42- - 10,8 г/ дм3 (pH 1,89). Процесс очистки заключался в реагентном осаждении в виде малорастворимых соединений. Модельные воды обрабатывались металлургическим отходом в течение 10 минут при постоянном перемешивании. Доза реагента варьировалась и выражалась через соотношение XMexOY:F-.
По результатам экспериментов определены оптимальные массовые соотношения, обеспечивающие максимальную эффективность удаления для каждого иона: для F- - 2,0 (эффективность ~99,44%), для PO43- - 3,0 (эффективность ~99,87%), для SO42- - 1,0 (эффективность ~91,27%)
Благодарность: Авторы выражают благодарность научному руководителю д.т.н., доценту, зав. кафедрой промышленной экологии РХТУ им. Д. И. Менделеева Е. Н. Кузину.
Литература
- Кузин, Е. Н. Бруситсодержащие отходы производства огнеупорных материалов в процессах очистки сточных вод / Е. Н. Кузин, Н. Е. Кручинина // Стекло и керамика. - 2022. - Т. 95, № 7(1135). - С. 58-63.
Авторы: Пересунько Ю.Д. (ФГБОУ ВО РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва), Жихарева Д.С., Азопков С.В.