Разработкой высокоэффективной малоотходной технологии очистки сточных вод от ионов хрома заняты ученые Иркутского технического университета. Научным руководителем проекта выступает профессор кафедры общеобразовательных дисциплин ИрГТУ Владимир Дударев.
Как сообщает один из участников проекта, аспирант Ольга Климова, данный способ очистки основан на использовании углеродного адсорбента, полученного из длиннопламенных каменных углей. Предлагаемая технология может быть успешно реализована в гальванопроизводстве, на машиностроительных предприятиях, лакокрасочных заводах и предприятиях кожаного дубления. О. Климова отмечает, что каждый год только в Иркутске промышленные предприятия сбрасывают в Ангару несколько десятков килограммов хрома.
«Проблема очистки сточных вод на сегодняшний день очень актуальна. Ионы хрома являются одними из наиболее распространенных и канцерогенных загрязнителей сточных вод промышленных предприятий. В чистом виде хром токсичен. Он существует в разных валентных состояниях. Шестивалентный хром наиболее опасен, он может приводить к различным заболеваниям, в том числе онкологическим. В настоящее время на предприятиях нет универсального метода очистки от шестивалентного хрома, в основном используется реагентный способ, в результате которого шестивалентный хрома переводят в трехвалентное состояние – отмечает О. Климова.– Цель нашего исследования состоит в разработке материала, который позволит напрямую извлекать шестивалентный хром. Нашей задачей было получение такого материала, подбор оптимальных условий, в которых будет достигаться максимальный уровень очистки вод, а также необходимо было разработать технологическую схему для очистки сточных вод с применением этого материала и испытать его на реальных стоках».
О. Климова поясняет, что изготовленный учеными углеродный адсорбент имеет хорошо развитую удельную поверхность, термо- и химически устойчивый, обладает большой адсорбционной способностью, а также имеет невысокую цену. По ее словам, чтобы адсорбент извлекал конкретный металл, необходимо создать особые оптимальные условия, включая определенную кислотность, температурный режим и др. При этом сорбент демонстрирует высокую степень очистки - до 100% извлечения.
«Сорбционная способность углеродного адсорбента объясняется тем, что на поверхности пор существуют активные центры – карбоксильные и фенольные группы,усиливающие ионообменные свойства сорбента», – объясняет О. Климова.
По информации аспирантки, адсорбционный способ в практике предприятий не популярен. В качестве сорбентов предлагают использовать цеолиты, семена фасоли, клевер и сульфоуголь и др. Стандартными приемами очистки стоков на локальных очистных сооружениях являются восстановление ионов шестивалентного хрома до трехвалентного состояния при помощи добавления различных реагентов с последующим осаждением и выделением их в виде осадков.
«На предприятиях, где проходят процессы хромирования, вся сточная вода разделяется на стоки. Хромосодержащие стоки переводят в трехвалентное состояние, затем хром извлекается с помощью фильтров. Мы предлагаем исключить одну из стадий сложного процесса и сразу пропустить сток через фильтр, – говорит молодой ученый.– Чтобы извлекать трехвалентный хром, предприятиям ежегодно для проведения только восстановительных реакций требуется 5 тонн серной кислоты, или 10 тонн железного купороса, и 5 тонн гидроксида натрия. В нашем случае необходимо только около 3 тонн доступного по цене углевого адсорбента (80 рублей за килограмм). Применение новой технологии сократит затраты в среднем на 16%».
Ученые ИрГТУ заинтересованы в получении патента на технологию сорбционного извлечения ионов хрома (VI) из сточных производственных вод.
Ирина Афанасьева
