ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФОСФАТОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД КАЛЬЦИЙ-СИЛИКАТСОДЕРЖАЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ

УДК 628.316.12:661.183.6

  • Василевский Андрей Сергеевич – аспирант кафедры промышленной экологии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: andrey-wasilewskiy@mail.ru

  • Войтов Игорь Витальевич – доктор технических наук, профессор, ректор. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: rector@belstu.by

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-199-204

Ключевые слова: фосфаты, трепел, мел, сточные воды, адсорбция, сорбционный материал.

Для цитирования: Василевский А. С., Войтов И. В. Извлечение фосфатов из сточных вод кальций-силикатсодержащими материалами // Труды БГТУ. Сер. № 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2021. № 2 (247). С. 199–204. span class="label">DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-199-204.

Аннотация

Разработан материал на основе системы трепел – мел, обладающий адсорбционными свойствами по извлечению фосфатов из сточных вод. Показано, что степень адсорбции фосфатов из сточных вод достигает 99,8%, и зависит от параметров синтеза адсорбента и технологического режима обработки сточных вод. Установлен фазовый (CaO, SiO2, CaO · SiO2, CaO · Al2O3 · 2SiO2) и химический (54% SiO2, 33% CaO, 6% Al2O3 и др.) состав сорбционного материала. Величина удельной поверхности и удельного объема пор сорбционного материала равна 88 м2 /г и 0,126 см3 /г соответственно. Максимальная сорбционная емкость по фосфатам в пересчете на фосфор составляет 79,6 мг P/г. Полученный сорбент сохраняет степень адсорбции выше 90% в течение 5 циклов обработки сточной воды. В отработанном адсорбенте установлено наличие фосфата кальция, гидроксиапатита и брушита. Влажность отработанного адсорбента составляет 89%. Содержание фосфатов в пересчете на фосфор в сухом веществе отработанного адсорбента составляет 3 мас. %.

Скачать

Список литературы

  1. Долина Л. Ф. Очистка сточных вод от биогенных элементов: монография. Днепропетровск: Континент, 2011. 198 с.
  2. Mikosz J., Mucha Z. Validation of design assumptions for small wastewater treatment plant modernization in line with new interpretation of legal requirements // Ochrona Srodowiska. 2014. № 36 (1). S. 45–49.
  3. Гогина Е. С. Удаление биогенных элементов из сточных вод / Моск. гос. строит. ун-т. М., 2010. 120 с.
  4. Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера. Порядок установления нормативов допустимых сбросов химических и иных веществ в составе сточных вод: ТКП 17.06-08-2012 (02120). Введ. 01.01.2012. Минск: Минприроды, 2012. 73 с.
  5. Nitrogen and Phosphorus-Rich Sidestreams: Managing the Nutrient Merry-Go-Round / H. Phillips [et al.] // Proceedings of the Water Environment Federation. 2006. No. 7. P. 5282–5304. DOI: 10.2175/193864706783763309.
  6. Towards global phosphorus security: A systems framework for phosphorus recovery and reuse options / D. Cordell [et al.] // Chemospher, 2011. Vol. 84, no. 6. P. 747–758. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2011.02.032.
  7. Sedlak R. Phosphorus and nitrogen removal from municipal wastewater. Principles and Practice. New York: Lewis Publishers, 1991. 256 p. DOI: 10.1201/9780203743546.
  8. Bird S. C., Drizo A. Investigations on phosphorus recovery and reuse as soil amendment from electric arc furnace slag filters // J. Environ. Sci. and Health. Part A. 2009. Vol. 44, no. 13. P. 1476–1483. DOI: 10.1080/10934520903217922.
  9. Renman A., Renman G. Long-term phosphate removal by the calcium-silicate material Polonite in wastewater filtration systems // Chemosphere. 2010. Vol. 79. P. 659–664. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.02.035.
  10. Василевский А. С., Войтов И. В. Получение материалов для очистки сточных вод от фосфатов // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2020. № 2. С. 169–175.
  11. Качество воды. Определение фосфора. Спектрометрический метод с молибдатом аммония: СТБ ISO 6878–2005. Минск: БелГИМ, 2005. 20 с.
  12. Бабкова Н. М. Физическая химия тугоплавких неметалических и силикатных материалов. Минск: Выш. шк., 2007. 301 с.
  13. Кузнецова Т. В., Кудряшов И. В., Тимашев В. В. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высш. шк., 1989. 384 с.
  14. Справочник по химии цемента / под ред. Б. В. Волконского, Л. Г. Судакаса. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1980. 223 с.
Поступила 30.04.2021