Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия:

Ф. Ю. Ахмадуллина, старший преподаватель каф. промышленной биотехнологии, эл. почта: ilc2013@inbox.ru

Е. С. Балымова, доцент каф. промышленной биотехнологии, канд. техн. наук, эл. почта: ilc2013@inbox.ru

Р. К. Закиров, доцент каф. промышленной биотехнологии, канд. техн. наук, эл. почта: zakrus@mail.ru

Гальванопроизводства относят к наиболее опасным источникам загрязнения окружающей среды из-за образования высокотоксичных и агрессивных промышленных сточных вод, сброс которых в систему городского канализирования требует многократного разбавления, что экономически невыгодно. Поэтому обязательным условием экологически безопасного функционирования таких производств является наличие очистных сооружений, на которых осуществляют локальную очистку в основном металлсодержащих стоков. Однако более целесообразно проводить совместную очистку всех типов сточных вод, включая хозяйственно-бытовые, образующиеся на гальванических предприятиях. При этом невозможность ассимиляции тяжелых металлов (ТМ) активной биомассой и их токсичность не позволяют осуществлять биологическую очистку смешанного стока без предварительного обезвреживания металлсодержащих вод. Рассмотрена возможность реализации комбинированной технологии совместной очистки металлсодержащих
и хозяйственно-бытовых стоков (смешанный сток), включающей химический и биохимический способы очистки. Для ее обоснования требуется знание пороговых концентраций ТМ, которых необходимо достичь при реагентном обезвреживании металлсодержащих вод, не оказывающих негативного влияния на процесс биологической очистки смешанного стока. Их определение возможно при использовании метода биоиндикации, позволяющего оценить состояние активного ила до и после биоочистки при воздействии различных концентраций ключевых ТМ по его восстановительному потенциалу. Последний рассчитывают на основании индекса Шеннона, рекомендованного для определения на всех биостанциях. Проведенные экспериментальные исследования позволили выявить пороговые концентрации контрольных тяжелых металлов, на основании которых были выбраны и реализованы способы обезвреживания промстоков с учетом рекомендаций и опыта эксплуатации соответствующих локальных очистных сооружений. Полученные результаты подтвердили возможность и перспективность реализации комбинированной технологии совместной очистки хозяйственно-бытовых и промстоков гальванических цехов, что целесообразно учитывать при проектировании очистных сооружений гальванопроизводств.

1. Фокина А. И., Ашихмина Т. Я., Домрачева Л. И. и др. Тяжелые металлы как фактор изменения метаболизма у микроорганизмов (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2015. № 2. С. 5–18.
2. Gadd G. M. Bioremedial potential of microbial mechanisms of metal mobilization and immobilization // Current Opinion Biotechnology. 2000. Vol. 11. P. 271–279.
3. Kang S. Y., Lee J. U., Kim K. W. Selective biosorption of chromium (III) from wastewater by Pseudomonas aeruginosa // The 227th American Chemical Society National Meeting, Anaheim Division of Environmental Chemistry. 2004. P. 91.
4. Алексеева С. Л., Болотин С. Н., Цюпко Т. Г. Исследование сорбции хрома (VI) на ионообменных материалах и сорбентах // Журнал прикладной химии. 2007. Т. 80, № 3. С. 378–380.
5. Рамазанов А. Ш., Есмаил Г. К. Очистка сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов с использованием монтмориллонитовой глины // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19, № 12. С. 11–15.

6. Achmadulina F. Y., Zakirov R. K., Balymova E. S. et al. Comparison of bioindicator eukaryotes of activated sludge biocenoses on two water-treatment plants: a case study // Nova Biotechnologica et Chimica. 2017. Vol. 16, No. 1. P. 54–60.
7. ПНД Ф СБ 14.1.77–96. Методическое руководство по гидробиологическому и бактериологическому контролю процесса биологической очистки на сооружениях с аэротенками. — М. : АКВАРОС, 2009. — 73 с.
8. Иваненко В. И., Корнейков Р. И., Кесарев К. А., Жаров Н. В. Очистка технологических стоков от катионов тяжелых металлов и мышьяка методами осаждения и ионного обмена // Цветные металлы. 2018. № 1. С. 33–38.
9. ПНД Ф 14.1:2:4.52–96. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации ионов хрома в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с дифенилкарбазидом. URL: https://meganorm.ru/Index2/1/4293808/4293808599.htm (дата обращения: 23.09.2019).
10. Садреева Д. Р., Лин М. М., Фарносова Е. Н. Очистка сточных вод от тяжелых металлов методом нанофильтрации // Успехи в химии и химической технологии. 2015. Т. 29, № 2 (161). С. 116–118.
11. Постановление Правительства РФ от 29 июля 2013 г. № 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями). URL: https://base.garant.ru/70427212/ (дата обращения: 23.09.2019).
12. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 г. № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения». URL: http://docs.cntd.ru/document/420389120 (дата обращения: 23.09.2019).
13. Ахметов Н. С. Неорганическая химия : учеб. пособие для студентов химико-технол. специальностей. — 3-е изд. — Казань, Казан. хим.-технол. ун-т им. С. М. Кирова, 1967. С. 326.
14. ПНД Ф 14.1.46–96. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом (утв. Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ 1996 г.). URL: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?red=doc&base=OTN&n=12643#03541058274674307
15. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы. — М. : Мир. 2006. С. 382–426.
16. Arvin E., Petersen G., Skarup J. Fosforfjernelse fra byspildevand med jern- og aluminiumsalte. Vol. 1. Teoretisk baggrund og forsøgsresultater (Phosphorus removal from municipal wastewater with iron and aluminium salts. Vol. 1. Theoretical background and experimental results) // Department of Environmental Engineering, Technical University of Denmark. — Lyngby, Denmark, 1981. Rep. Р. 67–80.
17. ПНД Ф 14.1:2.112–97. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации фосфат-ионов в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом восстановлением аскорбиновой кислотой (утв. Госкомэкологии РФ 01.01.1997). URL: http://docs.cntd.ru/document/437178413
18. Ахмадуллина Ф. Ю., Гвоздева Н. С., Кравчук Д. А., Закиров Р. К. Скрининг рациональной технологии очистки промышленных стоков АО «Электросоединитель». Матер. V Всерос. студ. науч.-техн. конф. «Интенсификация тепломассообменных процессов, промышленная безопасность и экология». Казань, 23–25 мая 2018 г. — Казань : Инновационноиздательский дом «Бутлеровское наследие», 2018. С. 418–420.
19. Балымова Е. С. Экспресс-метод контроля для управления процессом биологической очистки сточных вод нефтехимического комплекса (на примере ОАО «Казаньоргсинтез»): дис. … канд. техн. наук. — Казань : Казан. нац. исслед. технол. ун-т, 2015. — 153 с.