Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕФОСФОТАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД РАЙОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИОКСИХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ'

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕФОСФОТАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД РАЙОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИОКСИХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
107
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТОЧНЫЕ ВОДЫ / ФОСФАТЫ / ПОЛИОКСИХЛОРИД АЛЮМИНИЯ / ДЕФОСФОТАЦИЯ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Шурмина Н.В., Хабибуллин Д.И., Петров А.М., Князев И.В.

В ходе обследования действующих районных очистных сооружений на последовательных этапах обработки определены усредненные характеристики сточных вод. Рассмотрены преимущества и недостатки внесения коагулянтов в целях дефосфотации сточных вод в разные точки технологической схемы. Определена точка внесения коагулянта, обеспечивающая максимальный эффект дефосфотации при использовании минимальной действующей дозы коагулянта. В лабораторных условиях изучено влияние разных доз полиоксихлорида алюминия (ПОХА) (3.5, 7, 14, 21, 28 мг/дм3 в пересчете на Al2 O3 ) на остаточное содержание и эффективность связывания фосфатов в сточной воде после вторичных отстойников. Определены экономичность взаимодействия и эффективность удаления фосфатов из сточных вод в зависимости от дозы коагулянта. Определена роль фильтрации через цеолит в удалении фосфатов из обработанной разными дозами ПОХА сточной воды. Оптимальная действующая концентрация коагулянта составила 7мг/дм3 (по Al2 O 3) при эффективности связывания фосфатов 1.04 мгPO4 /мгAl2 O3 . Проведенные опытно - промышленные испытания подтвердили объективность полученных в лабораторных условиях результатов. При непрерывном ведении процесса дефосфотации и дозе коагулянта 7 мг/дм3 (по Al2 O3 ) эффективность связывания фосфатов составила 1.19 мгPO4 /мгAl2 O3 , остаточное содержание фосфора фосфатов в сточной воде после третичных отстойников было на уровне0.14 мг/дм3, содержание алюминия не превышало 1.1 ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Шурмина Н.В., Хабибуллин Д.И., Петров А.М., Князев И.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF DEPHOSPHOTATION OF WASTEWATER FROM DISTRICT WASTEWATER TREATMENT PLANTS USING ALUMINUM POLYOXYCHLORIDE

During the survey of the existing district treatment facilities, the average characteristics of wastewater were determined at successive stages of treatment. The advantages and disadvantages of introducing coagulants for the purpose of dephosphotation of wastewater at different points of the technological scheme are considered. According to the results of the examination, the point of application of the coagulant was determined, which ensures the maximum effect of dephosphotation when using the minimum effective dose of the coagulant. The effect of different doses of aluminum polyoxychloride was studied in laboratory conditions (3.5, 7, 14, 21, 28 mg/dm3 in terms of Al2O3) on the residual content and efficiency of phosphate binding in wastewater after secondary settling tanks. The efficiency of interaction and the efficiency of phosphate removal from wastewater depending on the dose of coagulant were determined. The role of filtration through zeolite in the removal of phosphates from wastewater treated with different doses of aluminum polyoxychloride has been determined. The optimal effective concentration of thecoagulant was 7 mg/dm3 (according to Al2O3) with a phosphate binding efficiency of 1.04 mgPO4/mgA-l2O3. The experimental and industrial tests carried out confirmed the objectivity of the results obtained in the laboratory. With continuous management of the dephosphotation process and a coagulant dose of 7 mg/dm3 (according to Al2O3), the phosphate binding efficiency was 1.19 mgPO4/mgAl2O3, the residual phosphorus content of phosphates in wastewater after tertiary sedimentation tanks was at the level of0.14 mg/dm3, the aluminum content did not exceed1.1 MPC for fisheries reservoirs.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕФОСФОТАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД РАЙОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИОКСИХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ»

УДК 628.3

1Н.В. Шурмина, 2Д.И. Хабибуллин, 1А.М. Петров, И.В. Князев

1 Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, schurmina2015@yandex.ru 2 ООО «Научно-производственная компания «Биотехинжиниринг»»

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕФОСФОТАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД РАЙОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИОКСИХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ

В ходе обследования действующих районных очистных сооружений на последовательных этапах обработки определены усредненные характеристики сточных вод. Рассмотрены преимущества и недостатки внесения коагулянтов в целях дефосфотации сточных вод в разные точки технологической схемы. Определена точка внесения коагулянта, обеспечивающая максимальный эффект дефосфотации при использовании минимальной действующей дозы коагулянта. В лабораторных условиях изучено влияние разных доз полиоксихлорида алюминия (ПОХА) (3.5, 7, 14, 21, 28 мг/дм3 в пересчете на А1203) на остаточное содержание и эффективность связывания фосфатов в сточной воде после вторичных отстойников. Определены экономичность взаимодействия и эффективность удаления фосфатов из сточных вод в зависимости от дозы коагулянта. Определена роль фильтрации через цеолит в удалении фосфатов из обработанной разными дозами ПОХА сточной воды. Оптимальная действующая концентрация коагулянта составила 7 мг/дм3 (по А1203) при эффективности связывания фосфатов 1.04 мгР04/мгА1203. Проведенные опытно-промышленные испытания подтвердили объективность полученных в лабораторных условиях результатов. При непрерывном ведении процесса дефосфотации и дозе коагулянта 7 мг/ дм3 (по А1203) эффективность связывания фосфатов составила 1.19 мгР04/мгА1203, остаточное содержание фосфора фосфатов в сточной воде после третичных отстойников было на уровне 0.14 мг/дм3, содержание алюминия не превышало 1.1 ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения.

Ключевые слова: сточные воды; фосфаты; полиоксихлорид алюминия; дефосфотация.

DOI: https://doi.Org/10.24852/2411-7374.2022.2.68.73

Введение

Поступление биогенных элементов в водные объекты способствует активному развитию водорослей, приводит к нарушениям гомеостаза и деградации водных биоценозов. На сегодняшний день эвтрофикация водоемов и водотоков является глобальной экологической проблемой.

Коммунальные сточные воды (СВ) содержат достаточно высокие концентрации фосфат-ионов. Хотя технологические схемы районных очистных сооружений существенно различаются (Петров, Князев, 2018), отсутствие на большинстве из них узлов и устройств, обеспечивающих удаление фосфатов, приводит к их сбросу в водную среду, что требует поиска и внедрения приемов, гарантирующих эффективное удаление фосфатов из сточных вод.

Полиоксихлорид алюминия (ПОХА) является одним из широко используемых для очистки питьевых, коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод коагулянтов. Он, наряду с другими реагентами, применяется

для снижения цветности и мутности жидкости, удаления из сточной воды взвешенных и коллоидных веществ, растворенных органических соединений (Кинебас и др., 2013; Гадыева и др., 2016; Луканин, Спицын, 2019; Харькин, 2013).

При взаимодействии ПОХА с фосфат-ионами (Р043-) образуется практически нерастворимая соль фосфата алюминия. Известно, что для связывания фосфат-ионов оптимальное мольное соотношение А133+:Р043- составляет 1:1 при рН 5.5-6.5. Однако при очистке сточных вод, содержащих 40-60 мг/дм3 фосфат-ионов оптимальные соотношения [Ме3+]:[Р] лежат в пределах от 1:1 до 6:1 (Алексеев, Фокичева, 2014), что связано с присутствием в них других, реагирующих с коагулянтом загрязняющих веществ. Эффективность очистки от фосфатов с помощью коагулянтов зависит и от температуры СВ.

Применение на очистных сооружениях коагулянтов для удаления фосфора из сточных вод значительно увеличивает эксплуатационные затраты, которые могут быть сопоставимы с затратами

68

российский журнал прииой экологии

на электроэнергию (Харькин, 2013). Оптимизация эксплуатационных затрат требует проведения предварительных исследований на реальных сточных водах, направленных на снижение дозы вносимого реагента при сохранении высокой эффективности удаления фосфатов.

Цель работы - разработать мероприятия, обеспечивающие эффективную дефосфотацию сточных вод районных очистных сооружений.

Материалы и методы исследования

Объектами исследования являлись отобранные на последовательных этапах обработки сточные воды районных очистных сооружений, в которых определяли ХПК (ПНД Ф 14.1:2:3.100-97), БПК5 (ПНД Ф 14.1:2:3:4.123-97), содержание взвешенных веществ (ПНД Ф 14.1:2:4.254-2009), ионов аммония (ПНД Ф 14.1:2:4.276-2013), фосфат-ионов (ПНД Ф 14.1:2:4.112-97) и алюминия ПНД Ф 14.1:2:4.166-2000.

В работе были использованы полиоксихлорид алюминия марки МетаРАС 18 с плотностью 1.37 г/дм3 и массовой долей основного вещества (в пересчете на А1203) 17.1%, цеолит активированный ТУ 2163-001-27860096-2016, фракция 0.8-1.25 мм.

Результаты и их обсуждение

Технологическая схема рассматриваемых районных очистных сооружений включает (рис. 1): автоматические механические решетки (1); песколовки (2); аэрируемый усреднитель (3); первичные отстойники (4), денитрификатор (5), аэротенк (6), вторичные отстойники (7), аэрируемые секции биологической доочистки с инертной загрузкой из пластиковых блоков (8), третичные отстойники (9), фильтры доочистки с цеолитовой загрузкой (10), УФ-установку (11) для обеззара-

живания очищенных СВ.

Хотя характеристики поступающих на очистные сооружения СВ варьируют в широких пределах (табл. 1), включение в схему усреднителя нивелирует содержание загрязняющих веществ в них перед дальнейшей биологической очисткой (табл. 2).

Технологическая схема очистных сооружений (рис. 1) позволяет вносить коагулянт на любом из последовательных этапов очистки, начиная с точки перед усреднителем (3) до точки перед фильтрами доочистки (9), и определяется целью его использования. Однако, дозирование коагулянта перед усреднителем из-за варьирования характеристик поступающих на очистку сточных вод затруднено. При внесении коагулята перед первичными отстойниками большая часть активного вещества будет взаимодействовать с содержащимися в СВ растворенными и взвешенными веществами, поэтому осаждение фосфатов потребует внесения значительных доз ПОХА. Внесение коагулянта перед денитрификатором, аэротенком или вторичными отстойниками также потребует определенной «передозировки» коагулянта, может привести к снижению окислительной активности ила, повышению его зольности, накоплению солей алюминия в возвратном иле. Незначительное время контакта при внесении коагулянта после третичных отстойников не обеспечит его эффективное реагирование с фосфат-ионами до поступления жидкости в фильтры доочистки. Кроме того, поступление фосфата алюминия в фильтр доочистки потребует более частой регенерации фильтрующей загрузки, сократит срок ее использования.

Анализ содержания загрязняющих веществ в СВ на последовательных этапах обработки (табл. 2), показывает, что внесение ПОХА перед аэри-

ВИ/RS

ПОХА/РОСА

Рис. 1. Технологическая схема очистных сооружений ПСВ - поступающая сточная вода, ОВ - очищенная вода, ВИ - возвратный ил, ИИ - избыточный ил, ПОХА - точка внесения раствора коагулянта Fig. 1. Technological scheme of sewage treatment plants IWW - incoming wastewater, TW - treated water, RS - return sludge, ES - excess sludge, POCA - point of application of aluminum polyoxychloride solution

2/2022

69

Рис. 2. Влияние дозы коагулянта на остаточное содержание и эффективность связывания фосфат-ионов Fig. 2. Effect of the coagulant dose on the residual content and efficiency of phosphate ion binding

y = 0.0013.x2 - 0.0964.4 + 1.8506 rz = 0.9969

5 10 15 20 25 30 Концентрация (no AI2G3). мг/дм.

Рис. 3. Остаточное содержание фосфатов и фосфора фосфатов после фильтрации обработанной разными дозами ПОХА сточной воды через цеолит Fig. 3. Residual content ofphosphates and phosphorous phosphates after filtration of wastewater treated with different doses of aluminum polyoxychloride through zeolite

руемыми секциями биологической доочистки позволит минимизировать дозу вносимого коагулянта. Время их нахождения в секциях доочистки в условиях интенсивной аэрации (около 2 часов), в третичных отстойниках в режиме покоя (около 2 часов) обеспечит более полное связывание и осаждение фосфатов (Горбачева, Майоров, 2018), соли которых из последних будут удалены вместе с осадком. Последующая фильтрация очищенной воды через цеолит (10) послужит дополнительным экраном, снижающим эвтрофирующее дей-

ствие СВ на водный объект.

С целью определения оптимального соотношения доза-эффект в отобранную после вторичных отстойников сточную воду вносили полиок-сихлорид алюминия с конечной концентрацией основного вещества (А1203) 3.5, 7, 14, 21, 28 мг/ дм3. Для приближения условий лабораторного эксперимента к реальным условиям очистных сооружений СВ с коагулянтом 30 минут аэрировалась воздухом и отстаивалась в течение 2 часов. Осадок удалялся, а обработанная коагулянтом СВ фильтровалась через активированный цеолит. Температура анализируемой СВ в эксперименте составляла 18.5-20.8 оС.

Результаты экспериментов по дефосфотации показали, что повышение дозы вносимого в отобранные после вторичных отстойников СВ коагулянта приводит к закономерному снижению остаточного содержания фосфат-ионов (табл. 3). Внесение ПОХА приводило к снижению концентрации ионов водорода, однако значения рН очищенной воды были в интервале, характерном для большинства водоемов рыбохозяйственного значения (рН 6.5-8.5 единиц).

В тоже время, при увеличении дозы ПОХА наблюдалось снижение эффективности связывания фосфат-ионов на единицу внесенного А1203. Наиболее высокая эффективность связывания фосфат-ионов была зарегистрирована при дозах коагулянта 3.5 и 7.0 мг/дм3 (рис. 2).

Фильтрация обработанной ПОХА сточной воды через колонку с цеолитом (диаметр 15 мм, высота 70 мм) не влияла на рН жидкости и приводила к дополнительному 1.7-4.3-кратному снижению содержания фосфатов (рис. 3).

С целью проверки результатов лабораторных исследований в СВ после вторичных отстойников действующих очистных сооружений непрерывно в течение 7 суток подавался раствор ПОХА таким образом, чтобы конечная концентрация основного вещества в жидкости (по А1203) составляла 7 мг/дм3. При этом эффективность удаления фосфат-ионов из жидкости составила 95% (табл. 4), остаточное содержание фосфора фосфатов - 0.14 мг/дм3 было ниже ПДК для

Таблица 1. Характеристики поступающих на очистку сточных вод, мг/дм3 Table 1. Characteristics of incoming wastewater treatment, mg/dm3

рН Взвешенные вещества Suspended substances бпк5 bod5* ХПК COD NH + 4 PO3- 4

Min 6.9 51.5 38.4 102.0 22.7 5.0

Max 8.1 550.0 343.0 783.9 239.0 22.1

Mean 7.6 276.8 183.0 395.3 135.9 11.4

* BOD - biological oxygen demand, COD - chemical oxygen demand.

70

российский журннл ориклний экологии

Таблица 2. Усредненные характеристики сточных вод на последовательных этапах очистки, мг/дм3 Table 2. Average characteristics of wastewater at successive stages of treatment, mg/dm3

Точка отбора Sampling point Взвешенные вещества Suspended substances бпк5 bod5* ХПК COD NH + 4 PO3- 4

После усреднителя After the condenser 229.0 167.7 300 53.0 7.2

После первичных отстойников After primary settling tanks 117.0 96.3 210 38.2 7.3

После вторичных отстойников After secondary settling tanks 20.9 7.5 50 0.27 7.9

После третичных отстойников After tertiary settling tanks 19.5 4.2 40 0.37 7.4

Выход Output 9.0 2.8 44 0.29 7.6

* BOD - biological oxygen demand, COD - chemical oxygen demand.

Таблица 3. Характеристики СВ до и после обработки раствором коагулянта Table 3. Characteristics of wastewater before and after treatment with coagulant solution

Массовая доля коагулянта (по Al2O3), мг/дм3 Mass fraction of coagulant (by Al2O3), mg/dm3 PO43-, мг/дм3 PO43-, mg/dm3 рн Внешний вид жидкости / Appearance of the liquid

Через 30 минут After 30 minutes Через 120 минут After 120 minutes

0 (Исходная)/ (Initial) 9.37 7.12 Прозрачная, осадка нет Прозрачная, осадка нет

3.5 3.34 8.30 Очень слабая муть, осадка нет Полупрозрачная, осадок

7.0 2.07 8.27 Слабая муть, осадка нет Прозрачная, осадок

14.0 1.81 8.28 Слабая муть, осадка нет Прозрачная, осадок

21.0 1.18 8.28 Муть, осадка нет Прозрачная, осадок

28.0 0.91 8.26 Муть, осадка нет Прозрачная, осадок

Таблица 4. Характеристики сточных вод до и после обработки раствором коагулянта Table 4. Characteristics of wastewater before and after treatment with coagulant solution

Точка отбора Sampling point PO43-, мг/дм3 PO43-, mg/dm3 Р (фосфатов), мг/дм3 P (phosphates), mg/dm3 рн Примечание Note

После вторичных отстойников After secondary settling tanks 8.75+0.62 2.86+0.62 7.22+0.1 Прозрачная, взвешенных веществ нет Transparent, there are no suspended substances

После третичных отстойников After tertiary settling tanks 0.43+0.05 0.14+0.02 8.05+0.1 Прозрачная, взвешенных веществ нет Transparent, there are no suspended substances

водоемов рыбохозяйственного значения (0.2 мг/дм3). Более высокая, чем в лабораторном эксперименте эффективность связывания фосфатов на единицу внесенного коагулянта: 1.19 мг РО43- на 1 мг А1203 (мольное соотношение [Р]:[Ме3+] 0.6:1 против 0.7:1 в лабораторных условиях), определяется непрерывным ведением процесса дефосфотации, присутствием в секциях доочистки иммобилизованной на инертном носителе микрофлоры.

Содержание алюминия в сточной воде после третичных отстойников не превышало 0.045 мг/ дм3, что составляет 1.1 его ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения.

Выводы

1. Доза вносимого коагулянта и эффективность дефосфотации определяются характеристиками СВ, правильным выбором в технологической схеме местом его внесения.

2. Эффективность связывания фосфат-ионов на единицу внесенного коагулянта снижается по мере увеличения дозы ПОХА. Подача в СВ после вторичных отстойников реагента с концентрацией действующего вещества (А1203) 14 мг/дм3 и выше экономически и экологически не целесообразна.

3. Непрерывное дозирование полиоксихлорид алюминия в сточную воду после вторичных отстойников в концентрации 7 мг/дм3 (в пересчете на А1203) обеспечивает снижение содержания фосфора фосфатов до уровня ниже ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

2/2022

71

Список литературы

1. Алексеев М.И., Фокичева Е.А. Анализ протекания процессов дефосфотации сточных вод при использовании минеральных реагентов // Вестник гражданских инженеров. 2014. №3. С. 168-174.

2. Гадыева А. А., Сироткин А.С., Кирилина Т.В., Бурна-шева И.Р. Оценка возможности применения коагулянта для дефосфотации сточных вод по его токсичности в различных дозировках // Вестник технологического университета. 2016. Т. 19, №16. С. 9-10.

3. Горбачева Т.Т., Майоров Д.В. Скорость хлопьеосаж-дения в осветленных коммунальных стоках при реагентном удалении фосфора // Вестник современных исследований.

2018. №12.15. С. 83-87.

4. Кинебас А.К., Нефедова Е.Д., Гвоздев В.А., Русанова Л.П. Эффективность использования полиоксихлоридов алюминия при очистке природных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. №9. С. 52-56.

5. Луканин А.В., Спицын К.О. Снижение концентрации фосфатов в сточных водах предприятий мясоперерабатывающей промышленности // Экологический вестник России.

2019. №6. С. 64-69.

6. Петров, А.М. Князев И.В. Инновации в биологической очистке сточных вод в Республике Татарстан // Российский журнал прикладной экологии. 2018. №4. С. 62-66.

7. ПНД Ф 14.1:2:3.100-97. Методика измерений химического потребления кислорода в пробах природных и сточных вод титриметрическим методом.

8. ПНД Ф 14.1:2:4.254-2009. Методика выполнения измерений биохимического потребления кислорода после n-дней инкубации (БПКполн) в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах.

9. ПНД Ф 14.1:2:4.254-2009. Методика измерений массовых концентраций взвешенных и прокаленных взвешенных веществ в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом.

10. ПНД Ф 14.1:2:4.276-2013. Методика измерений массовой концентрации аммиака и аммоний-ионов в питьевых, природных и сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера.

11. ПНД Ф 14.1:2:4.112-97. Методика измерений массовой концентрации фосфат-ионов в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с молибда-том аммония.

12. ПНД Ф 14.1:2:4.166-2000. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации алюминия в пробах природных, очищенных сточных и питьевых вод фотометрическим методом с алюминоном.

13. Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13.12.2016 г. №552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйствен-ного значения».

14. Харькин С.В. Организация процессов удаления фосфора из сточных вод // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2013. №11. С. 46-52.

References

1. Alekseev M.I., Fokicheva E.A. Analiz protekaniya pro-cessov defosfotacii stochnyh vod pri ispol'zovanii mineral'nyh reagentov [Analysis of the flow of wastewater dephosphota-tion processes using mineral reagents] // Vestnik grazhdanskih

inzhenerov [Bulletin of civil engineers]. 2014. №3. P. 168-174.

2. Gadyeva A.A., Sirotkin A.S., Kirilina T.V., Burnasheva I.R. Ocenka vozmozhnosti primeneniya koagulyanta dlya defosfotacii stochnyh vod po ego toksichnosti v razlichnyh doz-irovkah [Assessment of the possibility of using a coagulant for dephosphotation of wastewater by its toxicity in various dosages] // Vestnik tehnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Technological University]. 2016. Vol. 19, №16. P. 9-10.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Gorbachova T.T., Majorov D.V. Skorost' hlop'eosazh-deniya v osvetlyonnyh kommunal'nyh stokah pri reagentnom udalenii fosfora [The rate of flocculation in clarified municipal wastewater during the reagent removal of phosphorus] // Vestnik sovremennyh issledovanij [Bulletin of modern research]. 2018. №12.15. P. 83-87.

4. Kinebas A.K., Nefyodova E.D., Gvozdev V.A., Rusanova L.P. Effektivnost' ispol'zovaniya polioxihloridov allyuminiya pri ochistke prirodnyh vod [The effectiveness of the use of aluminum polyoxychlorides in the purification of natural waters] // Vodosnabzhenie I sanitarnaya tehnika [Water supply and sanitary equipment]. 2013. №9. P. 52-56.

5. Lukanin A.V., Spicyn K.O. Snizhenie koncentracii fosf-atov v stochnyh vodah predpriyatij myasopererabatyvayushchej promyshlennosti. [Reducing the concentration of phosphates in the wastewater of meat processing enterprises] // Ekologich-eskij vestnik Rossii [Ecological bulletin of Russia]. 2019. №6. P. 64-69.

6. Petrov A.M., Knyazev I.V. Innovacii v biologicheskoj ochistke stochnyh vod v Respublike Tatarstan [Innovations in biological wastewater treatment in the Republic of Tatarstan] // Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii [Russian journal of applied ecology]. 2018. №4. P. 62-66.

7. PND F 14.1:2:3.100-97. Metodika izmereniy khimich-eskogo potrebleniya kisloroda v probakh prirodnykh i stochnykh vod titrimetricheskim metodom [Method of measuring chemical oxygen consumption in natural and wastewater samples by titri-metric method].

8. PND F 14.1:2:4.254-2009. Metodika vypolneniya izmereniy biokhimicheskogo potrebleniya kisloroda posle n-dney inkubatsii (BPKpoln) v poverkhnostnykh presnykh. podzemnykh (gruntovykh). pityevykh. stochnykh i ochishchennykh stochnykh vodakh [Method of measuring biochemical oxygen consumption after n-days of incubation (BPKpol) in surface fresh, underground (ground), drinking, sewage and treated wastewater].

9. PND F 14.1:2:4.254-2009. Metodika izmereniy mass-ovykh kontsentratsiy vzveshennykh i prokalennykh vzveshen-nykh veshchestv v probakh pityevykh. prirodnykh i stochnykh vod gravimetricheskim metodom [Method for measuring mass concentrations of suspended and calcined suspended solids in samples of drinking, natural and waste waters by the gravimetric method].

10. PND F 14.1:2:4.276-2013. Metodika izmereniy mass-ovoy kontsentratsii ammiaka i ammoniy-ionov v pityevykh. prirodnykh i stochnykh vodakh fotometricheskim metodom s reaktivom Nesslera [Method of measuring the mass concentration of ammonia and ammonium ions in drinking, natural and wastewater by photometric method with Nessler reagent].

11. PND F 14.1:2:4.112-97. Metodika izmereniy masso-voy kontsentratsii fosfat?ionov v pityevykh. poverkhnostnykh i stochnykh vodakh fotometricheskim metodom s molibdatom ammoniya [Method of measuring the mass concentration of phosphate ions in drinking, surface and wastewater by photometric method with ammonium molybdate].

12. PND F 14.1:2:4.166-2000. Kolichestvennyj himicheskij analiz vod. Metodika vypolneniya izmerenij massovoj koncen-tracii alyuminiya v probah prirodnyh, ochishchennyh stochnyh I pit'evyh vod fotometricheskim metodom s alyuminonom [Quantitative chemical analysis of waters. Method of measuring the

72

российский журннл ииой экологии

mass concentration of aluminum in samples of natural, treated wastewater and drinking water by photometric method with alu-minone].

13. Prikaz Ministerstva sel'skogo hozyajstva RF ot 13.12.2016 №552 «Ob utverzhdenii normativov kachestva vody vodnyh ob'ektov rybohozyajstvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predel'no dopustimyh koncentracij vrednyh vesh-chestv v vodah vodnyh ob'ektov rybohozyajstvennogo znacheniya» [Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation № 552 dated 13.12.2016 «On approval of water quality standards for water bodies of fishery significance, including standards for maximum permissible concentrations of harmful substances in the waters of water bodies of fishery significance»].

14. Char'kin S.V. Organizaciya processov udaleniya fosfora iz stochnyh vod [Organization of phosphorus removal processes from wastewater] // Vodoochistka. Vodopodgotovka. Vodosnab-zhenie [Water treatment. Water treatment. Water supply equipment]. 2013. №11. P. 46-52.

Shurmina N.V., Khabibullin D.I., Petrov A.M., Knyazev IV. Evaluation of the effectiveness of de-phosphotation of wastewater from district wastewater treatment plants using aluminum polyoxy-chloride.

During the survey of the existing district treatment facilities, the average characteristics of wastewater were determined at successive stages of treatment. The advantages and disadvantages of introducing coagulants for the purpose of dephosphotation of wastewater at different points of the technological scheme are considered. According to the results of

the examination, the point of application of the coagulant was determined, which ensures the maximum effect of dephosphotation when using the minimum effective dose of the coagulant. The effect of different doses of aluminum polyoxychloride was studied in laboratory conditions (3.5, 7, 14, 21, 28 mg/dm3 in terms of Al2O3) on the residual content and efficiency of phosphate binding in wastewater after secondary settling tanks. The efficiency of interaction and the efficiency of phosphate removal from wastewater depending on the dose of coagulant were determined. The role of filtration through zeolite in the removal of phosphates from wastewater treated with different doses of aluminum polyoxychloride has been determined. The optimal effective concentration of the coagulant was 7 mg/dm3 (according to Al2O3) with a phosphate binding efficiency of 1.07 mgPO4/mgA-l2O3. The experimental and industrial tests carried out confirmed the objectivity of the results obtained in the laboratory. With continuous management of the dephosphotation process and a coagulant dose of 7 mg/dm3 (according to Al2O3), the phosphate binding efficiency was 1.19 mgPO4/mgAl2O3, the residual phosphorus content of phosphates in wastewater after tertiary sedimentation tanks was at the level of 0.14 mg/dm3, the aluminum content did not exceed 1.1 MPC for fisheries reservoirs.

Keywords: wastewater; phosphates; aluminum polyoxychloride; dephosphotation.

Раскрытие информации о конфликте интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов / Disclosure of conflict of interest information: The author claims no conflict of interest

Информация о статье / Information about the article

Поступила в редакцию / Entered the editorial office: 06.04.2022

Одобрено рецензентами / Approved by reviewers: 20.04.2022

Принята к публикации / Accepted for publication: 25.04.2022

Информация об авторах

Шурмина Надежда Bасильевна, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 42008Т, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: schurmina2015@yandex.ru.

Xабибyллин Дамир Ильдарович, генеральный директор, ООО «НПК «Биотехинжиниринг», Россия, 4200Т3, г. Казань, ул. А. Кутуя, 86, E-mail: habibulindi@mail.ru.

Петров Андрей Михайлович, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 42008Т, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: zpam2@rambler.ru.

Князев Игорь Bладимирович, научный сотрудник, Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, Россия, 42008Т, г. Казань, ул. Даурская, 28, E-mail: Kneze3@yandex.ru.

Information about the authors

Nadezhda V. Shurmina, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 42008Т, Russia, E-mail: schurmina2015@yandex.ru.

Damir I. Khabibullin, General Director, NPC «Biotechengineering», 86, A. Kutuya st., Kazan, 4200Т3, Russia, E-mail: habibulin-di@mail.ru.

Andrey M. Petrov, Ph.D. in Biology, Head of the Laboratory, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya st., Kazan, 42008Т, Russia, E-mail: zpam2@rambler.ru.

Igor V. Knyazev, Researcher, Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences, 28, Daurskaya str., Kazan, 42008Т, Russia, E-mail: Kneze3@yandex.ru.

2/2122

Î3

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.