CC BY
15УДК 628.339
ОЧИСТКА ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ РЕАГЕНТАМИ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ ЗЛАКОВЫХ КУЛЬТУРРЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Степанова С.В., Алексеева А.А. Орлов Д.В.
ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО «КНИТУ»),
420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68, annank90@mail..ru
Аннотация. В статье рассмотрена возможность использования щелочных сточных вод, образующихся в результате натронной варки целлюлозы из плодовых оболочек злаковых культур, в качестве комплексных реагентов для очистки модельных водот ионов№2+, Си2+, Zn2+, Fe3+. Показано, что наибольшая эффективность очистки достигнута при использовании реагента, полученного из плодовых оболочек зерен пшеницы от ионов никеля- 98,84 %, цинка - 83,36 %, при использовании реагента, полученного из плодовых оболочек зерен ячменя, от ионов меди - 91,95 %, а при использовании реагента, полученного из плодовых оболочек зерен овса от ионов железа - 87,17 %. Исследована очистка реальных сточных вод промышленных предприятий Республики Татарстан от ионов Fe3+ , при этом степень очистки составила 100%.
Ключевые слова: плодовые оболочки злаковых культур, реагентная очистка, модельная вода, ионы тяжёлых металлов, альтернативный реагент.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема загрязнения и сброса недостаточно очищенных сточных вод остро стоит как в России в целом, так и Республике Татарстан. По данным государственного доклада «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2017 году» объем загрязненных сточных вод в России за последние десятилетия остался неизменным, хотя отмечались уменьшения в 2015 и 2017 года. Так в 2015 г. объем загрязненных сточных вод, сброшенных в водные объекты страны, сократился до 14,4 млрд. м3, что на 2,4% меньше, чем в 2014 г., а в 2016 г. рассматриваемая величина возросла до 14,7 млрд м3. В 2017 г. по сравнению с 2016 г. рассматриваемый объем снизился до уровня 13,6 млрд м3[1]. В целом, за последние семь лет сброс стоков сократился на 18%, при этом доля загрязненных сточных вод (СВ) в
общем объеме водоотведения остается постоянной и составляет третью часть от общего объема, что примерно равно 4,6 млрд. м3. Так же за этот период значительно сократилось количество СВ не подвергнувшиеся очистке. На изменение количества сбрасываемых загрязнённых СВ оказывает влияние строительства и ввода в эксплуатацию очистных сооружений и установок. Однако приведенные в докладе данные свидетельствуют, что качество условно очищенных сбрасываемых СВ остается неудовлетворительным. Особое место среди загрязнителей занимают тяжелые металлы и воды загрязнённые их ионами. Ионы тяжелых металлов (ИТМ) не исчезают из воды самопроизвольно, а наоборот накапливаются или перераспределяются [2]. В таблице 1 представлены данные по сбросу ИТМ со СВ в поверхностные природные водные объекты России за последние 20 лет.
Таблица 1. Данные по сбросу ИТМ в составе СВ в поверхностные природные водные объекты России.
Загрязнитель 1995 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г.
Никель (№2+), кг 285980 Данные отсутствуют 86880 37364 30940 28159 28339 22854
Цинк (2п2+), кг 877560 710000 442670 588679 404136 411080 365317 223024
Медь (Си2+), кг 631290 290410 82900 73876 51114 48173 32385 31272
Железо ^е2+, Fe3+(все растворимые в воде формы), кг 27726 8233 5612 6482 2975 2560 2383 2137
Очевидно, что воздействие в данном случае комплекса факторов, таких как улучшение методов очистки, сокращение сброса загрязнённых СВ, использование оборотного водоснабжения привело к сокращению количества ИТМ в СВ за последние годы. Однако на 2017 год содержание ИТМ остается достаточно высоким, и требуются новые
эффективные, низкозатратные комплексные методы и подходы для очистки загрязненных СВ.
По данным управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Республике Татарстан содержание в сбросах тяжелых металлов, превышает предельно допустимые концентрации более чем в 3 раза, Кроме того, результатынаблюдений управления по
гидрометеорологии и мониторингу окружающей средыРеспублики Татарстан показывают, что за период с 2014 по 2018 гг. качество вод, как крупныхводных объектов, так и малых рекрегиона остается неблагополучным. В основном, качествоповерхностных вод Куйбышевского и Нижнекамского водохранилищ колеблется в пределахкласса 3 «а» - загрязненные и 3 «б» - очень загрязненные. Уровень загрязненности малых исредний рек остается высоким и составляет от класса 3 «а» - загрязненные до 4 «а» - грязные[3].
На загрязнение рек региона естественные источники загрязнения оказывают незначительное влияние, основными загрязнителями являются СВ химических и нефтехимических предприятий а так же предприятия машиностроения. Тяжелые металлы могут поступать в водные объекты либо с выбросами промышленных предприятий в нижние слои тропосферы, вступая в аэрозольную миграцию и выпадая в виде осадков на поверхность почв и водных объектов, либо загрязняясь химическими поллютантами непосредственно в технологическом процессе. Основные производства-загрязнители Республики Татарстан можно условно разделить на сектора:
- нефтяной - добыча нефти, сопровождающаяся сопутствующим машиностроением (юго-восток республики - ПАО «Татанефть»);
- промышленный - машиностроение (северо-запад республики- АО «КОМЗ», АО «КМПО», АО ПО «Завод им. Серго», восток республики - ПАО «КАМАЗ»);
- нефтехимический - ведущие предприятия нефтехимии (восток республики - ПАО «Нижнекамскнефтехим», ПАО «Таиф-НК») [4].
Основной причиной,по которой загрязненные СВ поступают в водные объекты, является высокая изношенность очистных сооружений и использование морально устаревшего
технологического оборудования, не
справляющегося с ежегодно возрастающей на него нагрузкой.
Использование реагентных методов является одним из основных направлений, нацеленных на очистку СВ от ИТМ. Наибольшее распространение получили методы, включающие в себя процессы нейтрализации, окислительно-восстановительные реакции, комплексообразования, осаждения и др. [2]. При этом приветствуется переход на новые технологические процессы при которых не производится сброс очищенных или загрязненных СВ, а осуществляется их повторное использование в технологических процессах предприятия. Следует отметить, что применение реагентных способов в промышленности возможно при широком диапазоне концентраций токсичных загрязнителей в воде, этот факт имеет существенное значение, если данный метод сравнивать с биохимическим. Реагентный метод заключается в переводе растворимых соединений металлов в нерастворимые гидрооксиды при добавлении различных реагентов с последующим отделением
осадка. Чаще всего, в качестве последних используются гидроксиды кальция и натрия, сульфид натрия и другие.
Недостатком реагентных методов является высокая стоимость, обусловленная использованием химических реагентов. Выходом из создавшегося положения видится их замена на альтернативные, более дешевые, полученные из отходов из других производств [5].
Россия является ведущим в мире производителем зерновых культур (пшеница, рожь, ячмень) и отходы от производства и переработки в данном секторе значительные в регионах средней полосы, в том числе в Республике Татарстан. При переработке зерна образуется большое количество отходов (солома, шелуха до 3-5 % от общего объема).
В данной работе предлагается использовать плодовые оболочки зерен пшеницы (ПОЗП), овса (ПОЗО), ячменя (ПОЗЯ) - основных зерновых культур,выращиваемых на территории республики Татарстан -для получения реагентовдля очистки вод от ионов №2+- Си2+ 2и2+,Ре3+.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования - изучение возможности использования реагентов из плодовых оболочек злаковых культур (ПОЗК) для очистки СВ от ИТМ.
Задачи:
1. Исследование очистки модельных вод от ионов №2+- Си2+ 2и2+, Ре3+традиционными реагентами.
2. Исследование очистки модельных вод от ионов №2+- Си2+ 2и2+, Бе3+ коагуляционно-флокуляционным методом.
3. Исследование возможности использования сточных вод, образующихся в результате натронной варки целлюлозы из плодовых оболочек злаковых культур (ячменя, овса и пшеницы) в качестве реагентов для очистки модельных растворов (МР).
4. Сравнение эффективности очистки при применении для удаления ИТМ из вод традиционными и альтернативными реагентами и разработка рекомендаций по их применению в практике водоочистки.
5. Исследование возможности использования сточных вод, образующихся в результате натронной варки целлюлозы из плодовых оболочек злаковых культур (ячменя, овса и пшеницы) в качестве реагентов для очистки сточных вод ПАО «Казаньоргсинтез» и ПАО «Нижнекамскнефтехим».
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ
Для удаления ионов металлов из сточных вод в качестве реагентов обычно используются гидроксиды кальция и натрия, сульфид натрия и другие, а коллоидных и взвешенных частиц -флокулянты, при введении которых резко
ускоряется процесс образования и осаждения хлопьев, увеличивается плотность агрегатов и осадков, расширяется диапазон рН. В качестве флокулянтовиспользуют производные
полиакриламида в виде водных растворов малой концентрации, для увеличения скорости седиментации образующихся осадков в несколько раз.
Для очистки СВ от ИМ также можно использовать более эффективные методы: обратный осмос, нанофильтрацию, электрокоагуляцию и другие. Однако они дорогостоящие, в связи с этим необходимо внедрять новые реагентные способы, не требующие больших финансовых затрат и не оказывающие негативного влияния на природную среду.
В настоящее время для удаления поллютантов из сточных вод, в том числе и ИМ, предложено использовать отходы промышленного и сельскохозяйственного производства, в том числе и сточные воды других производств [6]
Анализ предприятий целлюлозно-бумажной промышленности показывает, что в результате натронной варки целлюлозы, где в качестве реагента используется едкий натр, образуется черный щелок, в состав которого входят извлеченные из древесины составляющие компоненты [7-9]. Наличие в стоках последних, а также гидроксида натрия, объясняет высокое значение рН 13,5 и возможность использования данных растворов для других целей, в частности, для нейтрализации кислых гальваностоков и
очистки последних от ИМ, в том числе и от ионов железа, никеля, меди и цинка [9-11].
Преимуществом данного способа является возможность очистки СВ от ионов металлов с одновременной утилизацией щелочных стоков, образующихся после натронной варки целлюлозы, а также снижение себестоимости процесса очистки за счет исключения дорогостоящих реагентов.
В данной работе определялась возможность использования щелочных сточных вод, образующихсяв результате натронной варки целлюлозы из ПОЗО, ПОЗЯ, ПОЗО(отходов ОАО «Набережночелнинский элеватор» Республики Татарстан), для очистки модельных растворов (МР) и производственных сточных вод от ионов металлов.
В результате натронного способа получения целлюлозы(соотношение растительных отходов к 20 % раствору №ОН 1:100 при температуре 100 0С и времени выдержки 60 минут) [12], образуются щелочные сточные воды со значением рН 13,5 (таблица 2), которые содержат большую часть лигнина, пентозанов, жиров и смол. При натронных способах варки часть щелочи расходуется на взаимодействие с лигнином, органическими кислотами и оксикислотами, образующимися при распаде пентозанов и других полисахаридов растительного сырья [13]. Очистка сточных вод одного производства сточными жидкостями других производств представляет несомненный интерес с точки зрения экономии реагентов [14-18].
Таблица 2. Характеристики щелочных реагентов из плодовых оболочек злаковых культур
Щелочные Реагенты Плотность, г/см3 Вязкость, Пас Концентрация едкого натра, % Температура, 0С Прокаленный остаток, мг/дм3 Сухой остаток, мг/дм3
Реагент из ПОЗП 1,099 1,860 10 100 71,45 460,95
Реагент из ПОЗО 1,084 21,597 5 100 49,40 475,06
Реагент из ПОЗЯ 1,144 0,916 10 100 72,60 460,80
В качестве объектов исследования рассматривались МР, загрязненные ионами металлов (таблицаЗ). Таблица 3. Параметры исходных модельных растворов
ИМ №2+ Zn2+ Fe3+
СМе++, мг/дм3 100 100 100 100
ХПК, мг О/дм3 177 208 127,4 73
рН 5,49 2,63 6,01 2,26
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Механизм очистки воды от ионов металлов заключается в том, что при взаимодействии соли с основаниями выпадает осадок гидроксида металла при определенном значении рН.
В качестве реагентов для удаления ИТМ из МВ исследовались:
1) раствор NaOH концентрацией 20 г/дм3;
2) раствор Са(ОН)2 концентрацией 1,85 г/дм3;
3)0,1 % растворы Праестолов (катионоактивный «Праестол 611», анионоактивный «Праестол 2640»
и неионогенный «Праестола 2500») и 0,1 см35 % раствором FeSO4;
4) сточные воды, образующиеся при получении целлюлозы методом натронной варки плодовых оболочек зерен овса (ПОЗО), пшеницы (ПОЗП), ячменя (ПОЗЯ), являющихся отходами от послеуборочной обработки зерна [19-24].
Первоначально определялось количество растворов №ОН и Са(ОН)2, необходимых для удаления ионов металлов из МР. При проведении процесса очистки в мерные цилиндры емкостью 200 см3 наливалось по 100 см3МР, содержащих ионы Ме2+ концентрацией 100 мг/дм3, добавлялись растворы реагентов до достижения необходимого значения рН раствора.
Величина рН полного осаждения составляет: - для гидрооксида никеля рН = 9,5-10: №СЬ +2 №ОН ^2 №С! + №(ОН^,
Раствор №ОНявляется дорогостоящим и в реальных условиях на производстве гораздо чаще для снижения стоимости очистки используют
№СЪ + Са(ОН)2^ СаСЪ + №(ОН^; -длягидрооксидацинкарН=8,0: гпСЬ + 2№ОН^ гп(ОН)2| + 2№С1; гпСЬ + Са(ОН)2^ гп(ОН)2| + СаСЬ. - для гидроксида меди при рН = 8-10: Си8О4 + 2№ОН = Си(ОН)2 + №28О4; Си 8О4 + Са(ОН)2 = Си(ОН)2 + Са8О4; идрооксидажелезаприрН= 4,1: FeQз + 3 №ОН ^ 3 №С1 + Fe(OH)з¿, 2 FeQз + 3 Са(ОН)2^ 3СаС12 + 2 Fe(OH)з¿.
При достижении значений рН указанных выше начиналось образование и выпадение хлопьев гидрооксидов металлов. Осадок отфильтровывался, сушился и взвешивался, а у фильтрата определялись значения ХПК, рН и остаточная концентрация ионов металлов (таблица 4) согласно стандартным методикам.
раствор гидроксида кальция, так называемое «известковое молоко». Растворы, содержащие в своем составе №ОН или КОН, применяют только в
Таблица 4. Параметры условно очищенной модельной воды от ионов металлов исследуемыми реагентами
Реагент ХПК, мг О/л рН т, г/дм3 СМе++ , мг/ дм3 Эффективность очистки, %
N¡2+
№ОН 78,74 9,69 0,204 1,29 98,70
Са(ОН)2 156,86 9,52 0,212 7,53 92,47
Праестол 611+5 %-ный растворFeSO4 629,89 7,50 0,391 5,13 94,87
Праестол 2640+5 %-ный растворFeSO4 669,26 7,36 0,280 5,96 94,07
Праестол 2500+5 %-ный раствор FeSO4 275,58 7,39 0,539 3,45 96,55
ПОЗП 98,43 9,67 0,412 1,16 98,84
ПОЗЯ 118,12 9,66 0,327 1,33 98,67
ПОЗО 157,49 9,63 0,301 4,25 95,76
ги2+
№ОН 80,00 8,11 0,1852 43,20 56,80
Са(ОН)2 165,00 8,11 0,140 72,69 27,31
Праестол 611+5 %-ный раствора FeSO4 828,22 7,04 0,454 21,28 78,72
Праестол 2640+5 %-ный раствора FeSO4 786,25 7,05 0,695 16,34 83,66
Праестол 2500+5 %-ный раствора FeSO4 823,42 7,04 0,521 19,20 80,80
ПОЗП 32,00 8,1 0,287 16,64 83,36
ПОЗЯ 144,00 8,12 0,160 32,95 67,05
ПОЗО 96,00 8,12 0,169 24,69 75,31
Си2+
NaOH 18,20 8,67 0,422 6,039 93,96
Са(ОН)2 56,82 8,63 0,263 60,40 39,60
Праестол 611+5 %-ный раствора FeSO4 151,52 6,57 0,575 49,31 53,69
Праестол 2640+5 %-ный раствора FeSO4 37,88 6,22 0,543 28,86 71,14
Праестол 2500+5 %-ный раствора FeSO4 75,76 6,22 0,556 32,49 67,51
ПОЗП 109,20 8,78 0,366 71,81 28,19
ПОЗЯ 36,40 8,66 0,735 8,053 91,95
ПОЗО 72,80 8,66 0,578 53,69 46,31
Ре3+
NaOH 39,37 7,09 0,407 14,97 85,03
Са(ОН)2 372,55 7,05 0,438 4,28 95,72
Праестол 611+5 %-ный раствора FeSO4 649,64 7,73 1,015 2,14 97,86
Праестол 2640+5 %-ный раствора FeSO4 984,30 7,02 0,612 8,55 91,45
Праестол 2500+5 %-ный раствора FeSO4 787,44 7,05 0,839 5,70 94,30
ПОЗП 108,92 7,34 0,403 14,97 85,03
ПОЗЯ 275,60 7,04 0,363 25,66 74,34
ПОЗО 36,31 7,58 0,648 12,83 87,17
тех случаях, когда названные реагенты являются отходами местного производства. Использование раствора №ОН имеет еще один существенный недостаток - частицы образующихся гидроксидов металлов имеют малые размеры и весьма продолжительное время оседают на дно реакционного сосуда [10].В промышленных условиях данное обстоятельство неприемлемо из-за увеличения времени седиментации.
При анализе результатов очистки МР коагуляционно-флокуляционным методом можно сделать вывод, что наилучшая очистка достигается при использовании анионактивного и неионогенного раствора Праестола. Это связано с тем, что данные флокулянты способны закрепляться на поверхности частиц благодаря химическому взаимодействию анионов с катионами, находящимися на поверхности частиц, при этом образуются комплексы ионов металлов с органическими компонентами. При добавлении в воду анионного флокулянта происходит взаимодействие функциональных групп
(карбоксильных, сульфогрупп) с катионами металла. Данный факт обуславливается дополнительным взаимодействием анионов флокулянта, которые имели отрицательный заряд, с катионами, находящимися в МР, имеющих положительный заряд с дополнительными образовавшимися химическими связями.
Анализируя эффективности очистки МВреагентами изПОЗК, можно сказать, что результаты сравнимы со стандартными методами очистки сточных вод в промышленности.
Далее в работе исследовалась возможность очистки реальных СВ промышленных предприятий Республики Татарстан - ПАО «Казаньоргсинтез», ПАО «Нижнекамскнефтехим». Поскольку основным загрязнителем в стоках данных предприятий являются ионы Fe3+, то в качестве реагента выбран реагент из ПОЗО т.к. он обладает более высокой эффективностью
очистки.Предварительно проводились опыты по определению параметров исходных сточных вод (Таблица 5)
Таблица 5. Параметры сточных вод предприятий
Сточная вода Концентрация Fe2+, мг/дм3 рН ХПК, мг О2/дм3
ПАО «Казаньоргсинтез» 3,36 7,11 352,8
ПАО «Нижнекамскнефтехим» 3,136 7,15 352,8
В таблице 6 приведено сравнение результатов очистки производственных сточных вод раствором №ОН с реагентом из ПОЗО.
Таблица 6. Параметры очищенных сточных вод предприятий от ионов Fe3+исследуемыми реагентами
Параметр ПАО «Казаньоргсинтез» ПАО «Нижнекамскнефтехим
№ОН Реагент ПОЗО №ОН Реагент ПОЗО
Объем раствора реагента,см3 на 100 см3 0,08 0,1 0,14 0,08
ХПК,мг О/дм3 122,4 122,4 367,2 571,2
рН 9,23 8,95 8,01 8,58
Концентрация Беобщ, мг/дм3 0 0 0 0
Шосад, г/дм3 0,235 0,14 0,202 0,17
Эффективность очистки, % 100 100 100 100
Из полученных данных видно, что эффективность очистка СВ при использовании щелочного реагента из ПОЗО и раствора №ОН достигла 100 %, в плане экономики и технологии реализации использование традиционных реагентов требуют больших затрат.
Таким образом, проведёнными экспериментами показана возможность использования щелочных сточных вод, образующихся при получении целлюлозы натронным способом из плодовых оболочек зерновых культур, в качестве альтернативныхреагентов для локальной очистки вод содержащих ионы №2+, Си2+, 2и2+, Бе3+, при этом получены результаты, сравнимые с традиционными. Кроме того, снизится себестоимость очистки сточных вод для предприятий химической отрасли промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2017 году». - М.: НИА-Природа, 2018. - 298 с.
2. Мальков И.В. Тяжелые металлы в сточных водах / И.В. Мальков, А.В. Павловский // Наука и техника Казахстана. - 2005. - №4. - С 47-50
3. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2018 году».[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://eco.tatarstan.ru/gosdoklad.htm (дата обращения 07.11.2019).].
4. Митина Н.Н. Экологическое состояние водных ресурсов республики Татарстан / Н.Н. Митина, Д.Р. Гарифуллина // Вода: химия и экология. — 2009. — № 9. — С. 26-31
5. Касиков А. Г. Эколого-экономический подход к решению задачи утилизации металлургических отходов медно-никелевого производства// Инженерная экология. - 2002. - № 4. С. 52—60
6. Иванов С.Ю. Современныеспособы варки сульфатной целлюлозы. Учебное пособие - СПб: ГОУ ВПО СПбГТУРП - 2005 - 63 с.
7. Колесникова А.В. Развитие целлюлозно-бумажной промышленности в Сибирском и Дальневосточном федеральных округах: Динамика, тенденции, проблемы // Вестник ЗабГУ. - 2017. -№7. - С. 134-144 БО1: 10.21209/2227-9245-2017-23-7-134-144
8. Наилучшие доступные технологии (НДТ). Справочный документ для производства целлюлозы, бумаги и картона. Директива о Промышленных Выбросах 2010/75/ЕС. (Комплексное предотвращение и контроль загрязнений) 2015 г.EuropeanCommission. BestAvailableTechniquesReferenceDocumentforthePr оаис1ют1?и1р, PaperandBoard. - 2015. - С. 900.
9. Иванова В.Н., Уварова Д.Ю., Махотина Л.Г., Аким Э.Л. Переработка волокнистых полуфабрикатов высокого выхода // Известия ВУЗов. Лесной журнал. - 2017. - №6 (360) С. 145150. DOI: 10.17238^^536-1036.2017.6.145
10. Анохина Е.Ю. Очистка модельной воды от ионов трехвалентного железа раствором реагента из плодовых оболочек зерен овса / Е.Ю. Анохина, С.В. Степанова // Вестник технологического университета. - 2016. - Т.19, № 3. - С. 116-119
11. Степанова С.В. Получение целлюлозы из семенных оболочек злаковых культур / Е.В. Барынина, О.А. Кондаленко, С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Экологические проблемы горнопромышленных регионов: материалы докладов и выступлений участников Международной молодежной конференции (12-13 сентября 2012 года). - Казань, 2012. - С. 43-46
12. Натронный способ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ngpedia.ru/ id468586p1.html (дата обращения 20.05.2017).].
13. Определение лигнина [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://knowledge.allbest.ru/chemistry/ 2c0a65625a3ac68b5d53b89421216c37_0.html (дата обращения 16.05.2017).
14. Шайхиев И.Г. Очистка сточных вод одних производств стоками других производств часть 3. Очистка сточных вод производственных сточных вод стоками других производств / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2008. - № 3. - С. 3-13
15. Шайхиев И.Г. Очистка производственных сточных вод стоками других производств часть 2. очистка сточных вод гальванических производств/ И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2008. - № 4 - С. 16-30
16. Шайхиев И.Г. Очистка сточных вод одних производств стоками других производств часть 3. Очистка сточных вод, содержащих примеси органического происхождения / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2009. - № 1. - С. 49-60
17. Шайхиев И.Г. Очистка сточных вод одних производств стоками других производств / И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2009. - № 2. - С. 28-39
18. Шайхиев И.Г. Очистка сточных вод одних производств стоками других производств часть 5. Использование примесей, содержащихся в стоках, в качестве реагентов для очистки сточных вод/ И.Г. Шайхиев, Г.А. Минлигулова // Вода и экология: проблемы и решения. - 2009. - № 3. - С. 13-23
19. Барынина Е.А. Материалы докладов и выступлений участников Международной молодёжной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов», / Е.А. Барынина, О.А. Кондаленко, С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев //Казань: КНИТУ - 2012. - С. 43-46
20. Кондаленко О.А. Получение целлюлозы из отходов ячменя / О.А. Кондаленко, С.В. Степанова, И.Г. Шайхиев // Research Journal of International Studies. Mezdunarodnyj naucno-issledovatel'skij zurnal: сборник по результатам XV заочной научной конференции. - 2013. - № 5 (12), Часть 3. - С. 116118
21. Данилова Е.Г. Переработка березового опада с целью получения товарного продукта (целлюлозы) / Е.Г. Данилова, С.В. Степанова // Вестник технологического университета. - 2017. - Т. 20, № . - С. 37-40
22. Степанова, С.В. Очистка модельных вод от ионов трехвалентного железа сточными водами производства целлюлозы из отходов злаковых культур / С.В. Степанова // Вестник технологического университета. - 2017. - Т. 20., № 16. - С. 137-141.
23. Степанова, С.В. Очистка вод от ионов меди сточными водами производства целлюлозы из отходов злаковых культур / С.В. Степанова // Вестник технологического университета. - 2017. -Т. 20, № 19. - С. 142-146.
24. Фахертдинова Л.Р. Удаление из модельных растворов ионов никеля сточными водами от процесса натронной варки целлюлозы из плодовых оболочек злаковых культур / Л.Р. Фахертдинова, С.В. Степанова, И. Г. Шайхиев // Вестник технологического университета. - 2015. - Т.18, №24. - С. 117-120
REFERENCES
1. State report "On the state and use of water resources of the Russian Federation in 2017". - M.: NIA-Priroda, 2018 .-- 298 p.
2. Malkov I.V. Heavy metals in wastewater / I.V. Malkov, A.V. Pavlovsky // Science and technology of Kazakhstan. - 2005. - No. 4. - C 47-50
3. State report "On the state of natural resources and on environmental protection of the Republic of Tatarstan in 2018." [Electronic resource]. Access mode: http://eco.tatarstan.ru/gosdoklad.htm (accessed 11/07/2019).].
4. Mitina N.N. Ecological condition of water resources of the Republic of Tatarstan / N.N. Mitina, D.R. Garifullina // Water: chemistry and ecology. -2009. - No. 9. - S. 26-31
5. Kasikov A. G. Ecological and economic approach to solving the problem of utilization of metallurgical wastes of copper-nickel production // Engineering Ecology. - 2002. - No. 4. P. 52-60
6. Ivanov S.Yu. Modern methods of cooking sulfate pulp. Textbook - St. Petersburg: GOU VPO SPbGTURP - 2005 - 63 p.
7. Kolesnikova A.V. The development of the pulp and paper industry in the Siberian and Far Eastern Federal Districts: Dynamics, Trends, Problems // Vestnik ZabGU. - 2017. - No. 7. - S. 134-144 DOI: 10.21209 / 222792452017237134144
8. The best available technology (BAT). Background document for the production of pulp, paper and paperboard. Industrial Emissions Directive 2010/75 / EC. (Integrated Pollution Prevention and Control) 2015 EuropeanCommission. BestAvailableTechniquesReferenceDocumentforthePr oductionofPulp, PaperandBoard. - 2015 .-- S. 900.
9. Ivanova V.N., Uvarova D.Yu., Mahotina L.G., Akim E.L. Processing of fibrous semi-finished products of high yield // News of universities. Forest magazine. -2017. - No. 6 (360) S. 145-150. DOI: 10.17238 / issn0536-1036.2017.6.145
10. Anokhina E.Yu. Purification of model water from ferric ions by a reagent solution from the fruit shells of oat grains / E.Yu. Anokhina, S.V. Stepanova // Bulletin of the Technological University. - 2016. - T. 19, No. 3. - S. 116-119
11. Stepanova S.V. Obtaining cellulose from the seed coat of cereal crops / E.V. Barynina, O.A. Kondalenko, S.V. Stepanova, I.G. Shaikhiev // Environmental problems of mining regions: materials of reports and speeches of participants of the International Youth Conference (September 12-13, 2012). - Kazan, 2012 .-- S. 43-46
12. Sodium method [Electronic resource]. Access mode: http://www.ngpedia.ru/ id468586p1.html (accessed 05.05.2017).].
13. Definition of lignin [Electronic resource]. Access mode: http://knowledge.allbest.ru/chemistry/ 2c0a65625a3ac68b5d53b89421216c37_0.html (accessed 05.16.2017).
14. Shaikhiev I.G. Wastewater treatment of some industries by wastewater from other industries Part 3. Wastewater treatment of industrial wastewater by wastewater from other industries / I.G. Shaikhiev, G.A. Minligulova // Water and ecology: problems and solutions. - 2008. - No. 3. - S. 3-13
15. Shaikhiev I.G. Purification of industrial wastewater by drains of other industries Part 2. Wastewater treatment of galvanic plants / I.G. Shaikhiev, G.A. Minligulova // Water and ecology: problems and solutions. - 2008. - No. 4 - S. 16-30
16. Shaikhiev I.G. Wastewater treatment of some industries with effluents of other industries Part 3. Wastewater treatment containing organic impurities / I.G. Shaikhiev, G.A. Minligulova // Water and ecology: problems and solutions. - 2009. - No. 1. - S. 49-60
17. Shaikhiev I.G. Wastewater treatment of some industries by drains of other industries / I.G. Shaikhiev, G.A. Minligulova // Water and ecology: problems and solutions. - 2009. - No. 2. - S. 28-39
18. Shaikhiev I.G. Wastewater treatment of some industries by effluents of other industries Part 5. Use of impurities contained in effluents as reagents for wastewater treatment / I.G. Shaikhiev, G.A. Minligulova // Water and ecology: problems and solutions. - 2009. - No. 3. - S. 13-23
19. Barynina EA Materials of reports and speeches of participants of the International Youth Conference "Environmental Problems of Mining Regions", / E.A. Barynina, O.A. Kondalenko, S.V. Stepanova, I.G. Shaikhiev // Kazan: KNITU - 2012 .-- S. 43-46
20. Kondalenko O.A. Obtaining cellulose from barley waste / OA Kondalenko, S.V. Stepanova, I.G. Shaikhiev // Research Journal of International Studies. Mezdunarodnyj naucno-issledovatel'skij zurnal: collection of results
CLEANING WATERS FROM METAL IONS BY REAGENTS FROM PLANT WASTE OF CEREAL CROPS OF THE REPUBLIC OF TATARSTAN
Stepanova S.V., Alekseeva A.A. Orlov D.V.
Summary. The article considers the possibility of using alkaline wastewater generated as a result of sodium pulping from the fruit shells of cereal crops as complex reagents for the treatment of model waters from ions of Ni2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+. It was shown that the greatest cleaning efficiency was achieved using a reagent obtained from the fruit shells of wheat grains, from nickel ions -98.84%, zinc - 83.36%, using a reagent obtained from the fruit shells of barley grains, from copper ions - 91 , 95%, and when using a reagent obtained from the fruit shells of oat grains, from iron ions - 87.17%. The treatment of real wastewater of industrial enterprises of the Republic of Tatarstan from Fe3 + ions was studied, while the degree of purification was 100%. Key words: fruit coatings of cereal crops, reagent purification, model water, heavy metal ions, alternative reagent.
Алексеева Анна Александровна - к.т.н., доцент каф. «Инженерная экология» ФГБОУ ВО «Казанский национальный
исследовательский технологический университет»
Степанова Светлана Владимировна - к.т.н., доцент каф. «Инженерная экология» ФГБОУ ВО «Казанский национальный
исследовательский технологический университет»
Орлов Денис Вадимович - студент (магистр) каф. «Инженерная экология» ФГБОУ ВО «Казанский национальный
исследовательский технологический университет»
