Утилизация золошлаковых отходов в качестве сорбционных материалов для обессоливания обратноосмотического концентрата ТЭС

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в изучении возможности использования гранулированного сорбента, разработанного на основе золошлаковых отходов, для очистки обратноосмотического концентрата – высокоминерализованного стока ТЭС – от сульфат- и хлорид-ионов.

ЦЕЛЬ. Снизить негативное воздействие ТЭС на окружающую среду путём внедрения усовершенствованной технологии очистки обратноосмотического концентрата с использованием многотоннажного отхода энергетики.

МЕТОДЫ. Определение технологических характеристик золошлаковых отходов производилось с применением гостированных методик. Анализ физикохимических показателей качества воды проводился с соблюдением методов, используемых в рамках ведомственного экологического контроля (хроматографический, гравиметрический, титриметрический, фотоколориметрический).

РЕЗУЛЬТАТЫ. Разработана технология, позволяющая очищать обратноосмотический концентрат от сульфат- и хлорид-ионов с использованием разработанного гранулированного сорбента на основе золошлаковых отходов. Произведен расчет экономического эффекта и предотвращённого экологического вреда от внедрения усовершенствованной технологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработан гранулированный сорбент на основе золошлаковых отходов, предназначенный для очистки обратноосмотического концентрата от сульфат‑ и хлорид‑ионов.

1. Михайлова Е.С., Попова Л.В. Анализ методов очистки сточных вод от сульфатов // Московский экономический журнал. 2022. № 11(7). С. 37-38.

2. Zakiya T., Rajalakshmi M. Treatment and Disposal Methods of Concentrate Stream of Seawater Reverse Osmosis: A Review // Nature Environment and Pollution Technology. 2021. Vol. 20, N. 4. pp. 1403–1414.

3. Scholes R.C., Vega M.A., Sharp J.O., et al. Nitrate removal from reverse osmosis concentrate in pilot-scale open-water unit process wetlands. // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 7. рр. 650–661.

4. Yang Y., Sun Y., Song X., Yu J. Separation of mono- and di-valent ions from seawater reverse osmosis brine using selective electrodialysis // Environmental Science and Pollution Research. 2021. Vol. 28. рр. 18754–18767.

5. Хuesong Xu, Lu Lin, Guanyu Ma, et al. Study on the effect of polyethyleneimine coating on membrane selectivity and desalination performance in electrodialysis of reverse osmosis concentrate // Separation and Purification Technology. 2018. Vol. 207. рр. 396–405.

6. Высоцкий С.П., Печенога А.А. Совершенствование обратноосмотического обессоливания воды // Научный вестник НИИГД Респиратор. 2020. № 2 (57). С. 82–89.

7. Шаванов Н. Д., Коновалова Н. А., Панков П. П., Руш Е. А. Изучение состава и свойств золошлаковых смесей с целью их утилизации в строительной индустрии // Актуальные проблемы техносферной безопасности, 2022. С. 134–137.

8. Dik E.P., Soboleva A.N., Smirnova O.A. Environmental hazard classes of ashes and slags from thermal power stations // Thermal Engineering. 2011. Т. 58, № 6. С. 506–512.

9. Алдабергенова С.С., Ибраева Ж.Т., Ниязбекова Р.К., и др. Применение составов золошлаковых отходов при производстве строительных материалов // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2024;1(2(14)):440-452.

10. Афанасьева О.В., Мингалеева Г.Р., Добронравов А.Д., и др. Комплексное использование золошлаковых отходов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015. № 7–8. С. 26–36.

11. Хаглеев, Е. П. Золошлакоотвалы годичного регулирования дифференцированных потоков золы и шлака угольных ТЭС // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т. 19, № 7–8. С. 21–32.

12. Фоменко А.И. Характеристика микросфер золы уноса для их использования в качестве сорбента // Сорбционные и хроматографические процессы. 2019. Т. 19, № 6. С. 696-702.

13. Пухов С.А., Киселёва С.П. Вовлечение в хозяйственный оборот золошлаковых отходов тепловых электростанций в интересах эколого‑ориентированного развития экономики // Отходы и ресурсы. 2020. Т. 7, № 4. С. 1–10.

14. Бушумов С.А., Короткова Т.Г. Экологически безопасный сорбент из золошлаковых отходов теплоэнергетики // Тонкие химические технологии. 2023. Т. 18, № 5. С. 446–460.

15. Аверина Ю.М., Ветрова М.А., Рыбина Е.О., Чумакова А.А. Методы контроля качества воды // Успехи в химии и химической технологии. 2019. № 3. С. 25–27.

16. Николаева Л.А., Зайнуллина Э.Р., Саяхов Р.И. Очистка обратноосмотического концентрата золошлаковыми отходами ТЭС // Экология и промышленность России. 2024. Т. 28, № 9. С. 10–15.

17. Николаева Л.А., Зайнуллина Э.Р. Исследование процесса обессоливания концентрата установок обратного осмоса отходом энергетики // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24, № 2. С. 186–195.

18. Размахнин К.К., Хатькова А.Н., Шумилова Л.В., Т.С. Номоконовой Сорбционная технология очистки сточных и оборотных вод золоотвалов // Вестник Забайкальского государственного университета. 2023. Т. 29, № 3. С. 35–44.

19. Свешникова Д. А., Сулейманов С. И., Хамизов Р. Х. Кинетика и механизм адсорбции сульфат-ионов на активированном угле КМ-2. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2021. Т.21. №4. С. 510-519.