Сочетание сорбентов позволит сделать сточные воды горнодобывающего предприятия пригодными для рыбного хозяйства
Мурманская область — один из наиболее урбанизированных и промышленно развитых регионов российской Арктики. Главные загрязнители области — горнодобывающие предприятия. Они «производят» огромное количество отходов: вскрышные породы и некондиционные бедные руды, «хвосты», образующиеся при обогащении руды, а еще сточные и шахтные воды. Общий объем твердых отходов составляет около восьми миллиардов тонн, при этом ежегодно добавляется более 200 миллионов тонн. На долю горной промышленности в Мурманской области в 2019 году пришлось 192,74 миллиона кубометров загрязненных сточных вод. Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Университета Оулу предложили новую схему очистки сточных вод предприятия, которое разрабатывает месторождение полиметаллических руд в Мурманской области.
Элементный состав загрязнителей этих вод довольно разнообразен, поскольку большинство месторождений полезных ископаемых в регионе относится к комплексным. Практически для каждого предприятия необходимо разрабатывать свою технологию очистки, максимизируя ее эффективность и минимизируя расходы реагентов и энергии.
В междисциплинарном журнале MineWaterandtheEnvironment опубликована статья исследователей из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Университета Оулу. Коллектив предложил схему очистки сточных вод предприятия, которое разрабатывает месторождение полиметаллических руд в Мурманской области.
Предприятие разрабатывает сложное месторождение руды с высоким содержанием сульфатов, марганца и стронция. Сейчас сточные воды очищаются самым примитивным методом — гравитационного осаждения взвесей в системе отстойников, но результаты не удовлетворяют ни руководителей предприятия, ни контролирующие органы. Планируются более совершенные очистные сооружения, и в качестве варианта очистки сточных вод рассматривается адсорбция. В России предельно допустимые концентрации (ПДК) для водных объектов делятся на категории в зависимости от назначения водоема: рыбохозяйственного, культурно-бытового и питьевого назначения. ПДК сульфатов для водных объектов рыбохозяйственного назначения составляет всего 100 миллиграммов на литр, тогда как ПДК для водных объектов питьевого назначения составляет 500 миллиграммов на литр.
Для очистки сточных вод применяют разные методы. Это химическое осаждение, ионный обмен, адсорбция, мембранная фильтрация, коагуляция-флокуляция, флотация и электрохимические методы. В последнее время активно развиваются схемы очистки сточных вод на основе биоплато. Однако использование большинства этих методов не рассчитано на огромные объемы воды, образующиеся на горнодобывающих предприятиях. Сорбция – самый эффективный и недорогой метод очистки – пока используется недостаточно. Существует необходимость в разработке недорогих и экологически чистых сорбентов из местного сырья. Эффективны для некоторых загрязнений биологические материалы, например, опилки и торф. В других случаях хорошо может показать себя легкодоступный сорбент на основе гидроксида магния – брусит. Получить его можно из отходов техногенного происхождения, которых в Мурманской области достаточно.
Для очистки сточных вод от сульфатов выбрали биосорбент, полученный модификацией сырого торфа с использованием уникальной комбинации двух химических веществ: разветвленного полиэтиленимина и хлорида глицидилтриметиламмония. Полученный сорбент имеет на поверхности четвертичные аммониевые группы и группы N–H и получил название PG-торф. Для очистки от ионов металлов использовали мелкодисперсный порошок гидроксида магния, полученный из природного гидроксида магния (брусита) путем измельчения и сортировки. Для улучшения сорбционных свойств брусит обжигали в муфельной печи.
Интересно, что эти сорбенты «работают» при разных значениях pH: органический показывает лучшие значения в более кислой среде, неорганический – в более щелочной. Поэтому была предложена двухступенчатая схема: сначала сульфаты удаляются с помощью биосорбента, затем минеральный сорбент очищает воду от металлов. Достаточной температурой обжига брусита для достижения удовлетворительных результатов выбрана 450 градусов, поскольку расходы на дальнейший нагрев в данном случае не оправдываются активизацией сорбции реагента.
Удалось добиться содержания сульфата и ионов марганца и стронция, не превышающих ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. В ходе экспериментов были определены оптимальные условия для каждого этапа очистки и создания сорбентов. Следующим этапом должны стать опытно-промышленные испытания с более широким перечнем загрязняющих веществ, чтобы оценить возможности промышленного производства PG-торфа и перспективы регенерации отработанных сорбентов.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно