Ученые ИрГТУ предлагают технологию эффективного извлечения тяжелых металлов из сточных вод

Ученые кафедры химии и пищевой технологии ИрГТУ предлагают машиностроителям очищать сточные воды гальванического производства от ионов тяжелых металлов с помощью электрического тока. Проект направлен на разработку малоотходной технологии водоочистки с использованием электрогоагуляционной установки и будет способствовать улучшению экологической ситуации. В качестве вещества для получения коагулянта используются алюминиевые аноды. Как заявляют авторы исследования, такой способ позволит ускорить процесс очистки, повысить его качество и не требует значительных материальных затрат.

В планах разработчиков - внедрение технологии наОАО <Иркутский релейный завод>. Производственные испытания в гальваническом цехе предприятия уже проведены. Особое внимание ученые уделяют исследованиям шламов, остающихся после очистки, чтобы найти им дальнейшее применение.

Для Иркутской области, где развито машиностроение, задача очистки стоков от тяжелых металлов актуальна, так как даже небольшие объемы стоков приводят к биоаккумуляции токсичных металлов в растениях и животных, негативно сказываются на здоровье человека. Тяжелые металлы невозможно окислить. Это одни из наиболее опасных загрязнителей, которые по токсичности следуют за радионуклидами. В процессе миграции по пищевым цепям они накапливаются в клетках, убивают их и вызывают мутации. На производстве в ходе нанесения гальванических покрытий применяются хорошо растворимые в воде соли тяжелых металлов: железа, меди, никеля, цинка, кадмия, хрома. При промывке готовых изделий соли тяжелых металлов попадают в воду, а затем могут проникнуть и в канализацию.

О перспективной технологии по извлечению ионов токсичных тяжелых металлов из стоков гальванического производства рассказывает одна из авторов проекта, доцент кафедры химии и химической технологии ИрГТУ Елена Филатова: «Предлагаемая схема позволяет извлекать одновременно все основные встречающиеся в стоках элементы – железо, медь, никель и цинк. При этом они не осаждаются на дно электрокоагулятора, а поднимаются на поверхность воды и удаляются с помощью скребкового транспортера. Исследования проводились в лабораторных и производственных условиях».

Е. Филатова подчеркивает, что образующийся шлам легко утилизируется и может быть использован вторично. К тому же, до 75% воды, прошедшей очистку по предложенной технологии, можно снова использовать в производственном процессе, что позволяет говорить о замкнутом цикле работы.

Используя данный метод, можно добиться очищения гальванических водостоков до требуемых нормативов качества, что не доступно при применяемом в настоящее время реагентном методе.

«Традиционно используемый на станциях нейтрализации реагентный метод осаждения ионов тяжелых металлов в виде гидроксидов не обеспечивает необходимой степени извлечения токсичных компонентов. Как правило, ионы тяжелых металлов обладают достаточно высокой реакционной способностью, и в сточной воде образуются устойчивые высокотоксичные комплексные соединения, - поясняет Е. Филатова. – В результате расчетов удалось установить, что применение электрогоагуляционной технологии позволяет на 30% увеличить качество очистки. В то же время, этот способ проще в применении набирающей популярность электрофлотационной очистки сточных вод».

Проект «Интенсификация электрокоагуляционной водоочистки промывных стоков гальванического производства от ионов тяжелых металлов» был признан победителем конкурса научно-инновационных проектов «Изобретатель XXI века». Конкурс проходил в Иркутском техническом университете в рамках Всероссийского фестиваля науки. Разработка стала лучшей в номинации «Научно-исследовательский проект» среди аспирантов. Научный руководитель проекта – профессор кафедры общеобразовательных дисциплин ИрГТУ Владимир Дударев. Авторы проекта: доценты кафедры химии и пищевой технологии Химико-металлургического факультета ИрГТУ Елена Филатова и Евгений Анциферов, аспирант Алена Соболева и студентка III курса Химико-металлургического факультета Анастасия Свитова.

СПРАВКА:

Гальваника — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, предохранения от цементации, в декоративных целях.

Ссылка на оригинал статьи