СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КРАСИТЕЛЕЙ: IJMIJH

Светлана Владимировна   Степанова; Ильдар Гильманович  Шайхиев; Владимир Александрович  Сомин

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2025.01.027

Авторы

Светлана Владимировна Степанова Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ильдар Гильманович Шайхиев Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-9160-0412
Владимир Александрович Сомин Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0003-3276-5174

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.01.027

Аннотация

Окрашенные сточные воды образуются в промышленном производстве на многих предприятиях из-за попадания в их состав различных красителей. Особенно большой объем окрашенных стоков наблюдается при крашении тканей и кожи на предприятиях легкой промышленности. Сточные воды, содержащие красители, имеют высокие значения ХПК из-за значительного содержания в них органических веществ и не могут быть сброшены на биологические очистные сооружения из-за угрозы гибели биоценоза микроорганизмов активного ила. Данное обстоятельство требует локальной очистки окрашенных сточных вод в местах образования. Нами исследована возможность очистки интенсивно окрашенных стоков ООО «Эгида» г. Казань с использованием различных методов. Первоначально проводилось разбавление окрашенных стоков технической водой в соотношении 1:50 и последующая окислительная деструкция органических соединений реактивом Фентона. Определены оптимальные соотношения реагентов, при которых достигается наибольшее снижение значений ХПК: 40 см³10 %-ного раствора FeSO₄ и 200 см³ 30 %-ного раствора Н₂О₂ на 1 дм³ очищаемой сточной жидкости. Проведена нейтрализация окисленной сточной жидкости 5 %-ным раствором гидроксида натрия и последующей фильтрацией образующегося осадка гидроксида железа. Выявлено, что использование суспензии гидроксида кальция технологически не оправдано из-за большого объема образующегося трудноутилизируемого осадка. Доочистка нейтрализованного стока проводилась под действием биоценоза микроорганизмов активного ила, позволившая обесцветить сточную жидкость и использовать ее в качестве технической воды для разбавления исходной окрашенной жидкости. Предложена технологическая схема разработанного процесса комбинированной очистки сильноокрашенных сточных вод.

Библиографические ссылки

Removal of colorants from wastewater: A review on sources and treatment strategies / K.G. Pavithra, P.S. Kumar, V. Jaikumar, P.S. Rajan // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2019. Vol. 75. P. 1-19. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2019.02.011.

Mokif L.A. Removal methods of synthetic dyes from in-dustrial wastewater: a review // Mesopotamia Environmental Journal. 2019. Vol. 5. No 1. P. 23-40. https://doi.org/ 10.31759/ mej.2019.5.1.0040.

Katheresan V., Kansedo J., Lau S.Y. Efficiency of various recent wastewater dye removal methods: A review // Journal of Envi-ronmental Chemical Engineering. 2018. Vol. 6. No 4. P. 4676-4697. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.06.060.

A review on recent advances in the treatment of dye-polluted wastewater / M. Shabir, M. Yasin, M. Hussain [et al.] // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2022. Vol. 112. P. 1-19. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2022.05.013.

A critical review on advances in the practices and per-spectives for the treatment of dye industry wastewater / T. Shindhal, P. Rakholiya, S. Varjani [et al.] // Bioengineered. 2021. Vol. 12. No. 1. P. 70-87. https://doi.org/10.1080/21655979.2020.1863034.

Performance of different coagulants in the coagula-tion/flocculation process of textile wastewater / J. Dotto, M.R. Fa-gundes-Klen, M.T. Veit [et al.] // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 208. P. 656-665. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.112.

Verma A.K., Dash R.R., Bhunia P. A review on chemical coagulation/flocculation technologies for removal of colour from textile wastewaters // Journal of Environmental Management. 2012. Vol. 93. No. 1. P. 154-168. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.09.012.

Ho S. Removal of dyes from wastewater by adsorption onto activated carbon: Mini review // Journal of Geoscience and Environment Protection. 2020. Vol. 8. No. 5. P. 120-131. https://doi.org/ 10.4236/gep.2020.85008.

A review on activated carbon modifications for the treat-ment of wastewater containing anionic dyes / K. Azam, N. Shezad, I.ºShafiq [et al.] // Chemosphere. 2022. Vol. 306. Article 135566. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135566.

Нестерова Л.А., Кондратюк Л.Н., Сарибеков Г.С. Раз-работка технологии очистки сточных вод после процесса крашения текстильных материалов активными красителями // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2010. Т.º5. № 6(47). С. 35-37.

Moradihamedani P. Recent advances in dye removal from wastewater by membrane technology: a review // Polymer Bulle-tin. 2022. Vol. 79. No. 4. P. 2603-2631. https://doi.org/10.1007/ s00289-021-03603-2.

Ezugbe E.O., Rathilal S. Membrane technologies in wastewater treatment: a review // Membranes. 2020. Vol. 10. No. 5. Article 89. P. 1-28. https://doi.org/10.3390/membranes10050089.

Сатыбалдиева Ж.К., Садыгалиева Г.К. Очистка промышленных сточных вод от красителей // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова. 2011. № 1. С. 140-144.

Meertens W. Wastewater treatment using a novel com-bined electro-oxidation, electro-coagulation, and electro-filtration process. A thesis for the degree of master of applied science. Con-cordia University. Montreal, Canada. 2020. 62 p.

Shikuku V.O., Nyairo W.N. Advanced oxidation process-es for dye removal from wastewater // Impact of textile dyes on Public Health and the Environment. 2020. P. 205-238.

Recent advances in new generation dye removal tech-nologies: novel search for approaches to reprocess wastewater // A. Ahmad, S.H. Mohd-Setapar, C.S. Chuong [et al.] // RSC Advances. 2015. No. 5(39). P. 30801-30818.

Ануфриев В.Н. Очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности // Экология. 2015. № 1(43). С. 87-96.

Roy M., Saha R. Dyes and their removal technologies from wastewater: A critical review // Intelligent Environmental Data Monitoring for Pollution Management, (2021). 127-160.

Liu X., Wang J. Decolorization and degradation of various dyes and dye-containing wastewater treatment by electron beam radiation technology: an overview // Chemosphere. 2024. Vol. 351. Article 141255. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141255.

Мирзалимова С.А., Киршина Е.Ю., Мухамедиев М.Г. Использование метода электрохимической деструкции для очистки сточных вод от активного красителя Red SPD // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 4. С. 86-99.

Электрохимическое окисление красителей на оксидносвинцовом аноде с участием активных форм кислорода // Г.В. Корниенко, Т.А. Кенова, В.Л. Корниенко [и др.] // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90. № 8. С. 1001-1006.

Деструкция красителя дисперсного синего 56 элек-трокаталитическим и фотокаталитическим методами и обнаружение промежуточных продуктов реакции // H. Zhao, L. Sun, H. Zhong [et al.] // Вестник Технологического университета. 2018. Т. 21. № 8. С. 63-69.

Галафеев В.А. Разрушение органических красителей в сточных водах деструктивными методами // Вестник КГТУ им. Н.А. Некрасова. 2007. № 2. С. 13-17.

Юсупов А.А., Алибекова М. Характеристики и методы очистки сточных вод текстильной полиграфической и красильной промышленности в городе Андижан // Universum: технические науки. 2024. № 6(123). С. 38-43.

Исаев А.Б. & Магомедова А.Г. Новые технологии очистки сточных вод от красителей на основе окислительных процессов // Вестник Московского университета. Серия 2. Хи-мия. 2022. Т. 63. № 4. С. 247-268.

Tehrani-Bagha A.R., Mahmoodi N.M., Menger F.M. Degradation of a persistent organic dye from colored textile wastewater by ozonation // Desalination. 2010. Vol. 260. No 1-3. P. 34-38.

Методы удаления пигментов из сточных вод / Д.М. Кадер, Н.В. Алексеева, Б.Г. Ибрахим, Т.В. Саад // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 7. С. 54-64.

Nidheesh P.V., Gandhimathi R., Ramesh S.T. Degrada-tion of dyes from aqueous solution by Fenton processes: a review // Environmental Science and Pollution Research. 2013. Vol. 20. P. 2099-2132.

A review on the treatment of textile industry effluents through Fenton processes / M.D.N. Ramos, C.S. Santana, C.C.V. Velloso [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 155. P. 366-386.

Комарова Л.Ф., Полетаева М.А. Использование воды на предприятиях и очистка сточных вод в различных отраслях промышленности : учеб. пособие. Барнаул : Изд-во АлтГТУ. 2010. 174 с.