Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:

Е. Н. Кузин, доцент кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, эл. почта: e.n.kuzin@mail.ru

Ю. М. Аверина, доцент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, канд. техн. наук, эл. почта: AverinaJM@mail.ru

А. Ю. Курбатов, ассистент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, канд. техн. наук, эл. почта: andreikurbatov@yandex.ru

Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, Москва, Россия:

П. А. Сахаров, научный сотрудник лаборатории окисления органических веществ

Одним из наиболее сложных процессов в настоящее время является очистка сточных вод гальванических производств по причине наличия широкого спектра веществ с разными свойствами, многие из которых являются опасными токсичными веществами. В связи с этим современные процессы очистки представляют собой многостадийные технологические операции. Представлен вариант очистки стоков участка хромирования. Рассмотрена возможность использования комплексных коагулянтоввосстановителей (ККВ), полученных на базе некондиционного сырья, — тетрахлорида титана. Соединения титана положительно влияют на эффективность очистки, расширяют рабочий диапазон рН, скорость оседания и фильтрацию осадка. На первом этапе исследований получен ККВ и проведена его апробация на модельном растворе. Данные по остаточным концентрациям соединений хрома (VI) свидетельствуют о перспективности использования ККВ. Также в ходе эксперимента было исследовано влияние примесей тяжелых металлов и солевого состава воды на эффективность удаления соединений хрома (VI). Показано, что фоновые концентрации металлов, а также высокое содержание солей практически не влияют на эффективность очистки при использовании хлорида титана (III) и ККВ. На заключительном этапе проверяли эффективность очистки реального стока с помощью ККВ. В ходе эксперимента подтверждено, что соединения титана, добавленные к традиционным коагулянтам, значительно повышают скорость осаждения и фильтрации осадков. Это позволяет упростить общее аппаратурное оформление процесса.

1. Виноградов С. С. Экологически безопасное гальваническое производство. 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Глобус, 2002. — 352 с.
2. Pugazhenthi G., Sachan S., Kishore N., Kumar A. Separation of chromium (VI) using modified ultrafiltration charged carbon membrane and its mathematical modeling // Journal of Membrane Science. 2005. Vol. 254 (1–2). Р. 229–239.

3. Vemula Madhavi, Ambavaram Vijay Bhaskar Reddy, Kalluru Gangadhara Reddy, Gajulapalle Madhavi et al. An overview on research trends in remediation of chromium // Research Journal of Recent Sciences. 2013. Vol. 2 (1). Р. 71–83.
4. Heidman I., Calmano W. Removal of Zn (II), Cu (II), Ni (II), Ag (I) and Сr (VI) present in aqueous solution byaluminum electrocoagulation // Journal of Hazardous Materials. 2008. Vol. 152. Р 934–941.
5. Prasad P., Das C., Golder A. Reduction of Cr (VI) to Cr (III) and removal of total chromium from wastewater using scrap iron in the form of zerovalent iron (ZVI): Batch and column studies // Canadian Journal of Chemical Engineering. 2011. Vol. 89, No. 6. Р. 1575–1582.
6. Gheju M., Balcu I. Removal of chromium from Cr (VI) polluted wastewaters by reduction with scrap iron and subsequent precipitation of resulted cations // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 196. Р. 131–138.
7. Pan J. J., Jiang J., Xu R. K. Removal of Cr (VI) from aqueous solutions by Na₂SO₃/FeSO₄ combined with peanut straw biochar // Chemosphere. 2014. Vol. 101. P. 71–76.
8. Zhao Y., Gao B. Y., Zhang G. Z. et al. Coagulation and sludge recovery using titanium S. tetrachloride as coagulant for real water treatment: A comparison against traditional aluminum and iron salts // Separation and Purification Technology. 2014. Vol. 130. P. 19–27. DOI: 10.1016/j.seppur.2014.04.015
9. Chekli L.; Eripret C., Park S. H. et al. Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride (PTC) compared with titanium tetrachloride (TiCl4) and ferric chloride (FeCl3) in algal turbid water // Separation and Purification Technology. 2017. Vol. 175. P. 99–106. DOI: 10.1016/j.seppur.2015.08.009
10. Galloux J., Chekli L., Phuntsho S. et al. Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride and titanium tetrachloride compared with ferric chloride for coal mining wastewater treatment // Separation and Purification Technology. 2015. Vol. 152. P. 94–100. DOI: 10.1016/j.seppur.2015.08.009
11. Zhao Y., Phuntsho S., Gao B. B. Y. et al. Preparation and Characterization of Novel Polytitanium Tetrachloride Coagulant for Water Purification // Environ. Science & Technol. 2013. Vol. 47. P. 12966–12975. DOI: 10.1021/es402708v.
12. Huang X., Gao B., Wang Y. et al. Coagulation Performance and Flocs Properties of a New Composite Coagulant: Polytitaniumsilicate-sulfate // Chemical Engineering Journal. 2014. Vol. 245. P. 173–179. DOI: 10.1016/j.cej.2014.02.018.
13. Shon H., Vigneswaran S., Kandasamy J. et al. Preparation and characterization of titanium dioxide (TiO₂) from sludge produced by TiCl₄ flocculation with FeCl₃, Al₂(SO₄)₃ and Ca(OH)₂coagulantaids in wastewater // Separation Science Technology. 2009. Vol. 44. P. 1525–1543. DOI: 10.1080/01496390902775810
14. Измайлова Н. Л. Исследование коагулирующей способности композиционных коагулянтов на основе солей титана и алюминия по отношению к компонентам бумажной массы // Матер. XVII Междунар. студ. конф. «Экология России и сопредельных территорий». Т. 1. — Новосибирск : Новосиб. гос. ун-т, 2012. — С. 109–110.
15. Тяглова Я. В., Борзунов И. В. Очистка сточных вод молочного производства // Сб. тезисов докл. Всерос. шк.-конф. молодых ученых «Фундаментальные науки — специалисту нового века» (Дни науки ИГХТУ-2019). — Иваново, 2019. — С. 70.
16. Лучинский Г. П. Химия титана. — М. : Химия, 1971. — 471 с.
17. Kuzin E. N., Chernyshev P. I., Vizen N. S., Krutchinina N. E. The Purification of the Galvanic Industry Wastewater of Chromium (VI) Compounds Using Titanium (III) Chloride // Russian Journal of General Chemistry. 2018. Vol. 88, No. 13. P. 2954–2957.
18. Kruglikov S. S., Kolesnikov V. A., Brodski V. A. et al. Regeneration of process solutions and purification of water in reclaim tanks through immersed electrochemical modules // Galvanotechnik. 2018. Vol. 109, No. 2. P. 246–252. DOI: 10.12850/ISSN2196-0267.JEPTXX
19. Кучумов В. А., Шумкин С. С. Анализ химического состава исходного сплава при производстве постоянных магнитов из сплавов системы Sm – Co // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. Т. 23, № 1. С. 219–225.
20. Шабанова Н. А., Попов В. В., Саркисов П. Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов: учеб. пособие. — М. : ИКЦ «Академкнига», 2007. — 309 с.
21. Драгинский В. Л., Алексеева Л. П., Гетманцев С. В. Коагуляция в технологии очистки природных вод. — М. : Наука, 2005. — 576 с.