Sorption Purification of Waters Using the Slag Adsorbent

Улучшение экологической ситуации промышленных регионов возможно за счет использования крупнотоннажных промышленных отходов (ПО). Внедрение малоотходных технологий стимулирует реализацию мероприятий по охране окружающей среды: ликвидацию отвалов ПО, выявление ресурсной ценности и полезных свойств ПО, обоснование целесообразности их утилизации в качестве технических материалов и сорбентов при очистке сточных вод. Экологическая безопасность обеспечивается путем предотвращения сброса сточных вод при внедрении систем оборотного водопотребления предприятий, частичной ликвидации отвалов металлургических шлаков как ПО при их использовании в качестве сорбционного материала и последующей утилизации отработанных шлаковых сорбентов в дорожной отрасли. Цель работы – минимизация накопления ПО и сточных вод путем безопасного использования металлургических шлаков как техногенного сырья в технологиях сорбционной очистки питьевых и промышленных сточных вод. Задачи исследования: – определение элементного, минералогического и радионуклидного составов шлаков и изменений морфологии поверхности частиц в различных условиях; – выявление корреляции между условиями активации шлаков и изменением природы поверхностных функциональных групп, увеличением скорости адсорбции и сорбционной активности по ряду органических веществ, оптимизация кислотного интервала очищаемых вод, что обеспечивает повышение эффективности адсорбции; – изучение кинетических характеристик процесса адсорбции органических соединений шлаковыми адсорбентами и количественное описание процесса адсорбции; – исследование процессов десорбции сорбатов из шлаков; – разработка схем замкнутого водопотребления при использовании сорбционной очистки шлаковыми адсорбентами. Объект исследования – адсорбция шлаками ООО Побужского ферроникелевого комбината (ПФНК), ПАО Никопольского завода ферросплавов (НЗФ) и ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» органических загрязнителей питьевых и промышленных сточных вод для обеспечения экологической безопасности. В качестве сорбатов исследованы органические красители: метиленовый синий (МС), метилвиолет (МВ), Конго Красный (КК); ароматические соединения: фенол, п-нитрофенол, анилин, п-нитроанилин; ПАВ: анионактивный ПАВ (АПАВ) – натриевая соль додецилсульфокислоты С12Н25ОSО3Na, катионактивный ПАВ (КПАВ) входит в состав препарата Polyram. Предмет исследования – корреляция между оксидным, минералогическим составом фракций техногенного сырья, видом ее активации и количественными показателями адсорбции, характеризующие ресурсную ценность металлургических шлаков как адсорбентов. Экспериментальные методы исследования позволили достоверно определить состав металлургических шлаков и прогнозировать их свойства в качестве сорбентов органических соединений. Изучение свойств и модификации техногенного сырья требует комплексного подхода, включающего рентгенофазовый, петрографический, гамма-спектрометрический анализ и электронно-зондовый микроанализ. Минералогический состав техногенного сырья определено с помощью рентгенофазового и петрографического анализа. Элементный состав и морфология поверхности частиц шлаков исследованы методом электронно-зондового микроанализа на сканирующем U.D.C. 541.183:661.183.12