ИССЛЕДОВАНИЕ УГОЛЬНОГО АДСОРБЕНТА КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

АННОТАЦИЯ

В данной статье освещены анализы, проведенные акционерным обществом «Шуртан нефть и газа» для определения мутности сточных вод.

Для очистки воды использовали активированный адсорбент, полученный из скорлупы грецкого ореха и миндаля методом пиролиза в бескислородной среде. Мутность воды определяли с помощью прибора Lovibond® TB 211 IR, предназначенного для точного и быстрого анализа. При добавлении 2,5 мг/л адсорбента степень очистки воды, сильно загрязненной органическими веществами и маслами, повысилась до 95,3%.

ABSTRACT

This article highlights the analyzes carried out by the joint-stock company "Shurtan Oil and Gas" to determine the turbidity of wastewater.

An activated adsorbent obtained from walnut and almond shells by pyrolysis in an oxygen-free environment was used to purify water. Water turbidity was determined using a Lovibond® TB 211 IR instrument designed for accurate and fast analysis. With the addition of 2.5 mg/l of the adsorbent, the degree of purification of water heavily polluted with organic substances and oils increased to 95.3%.

Ключевые слова: адсорбент, адсорбат, мутность, концентрация, степень очистки.

Keywords: adsorbent, adsorbate, turbidity, concentration, degree of purification.

Введение. На сегодняшний день загрязнение окружающей среды оказывает большое влияние на экологическое состояние водных источников. С ростом промышленности, наблюдается высокий уровень загрязнения окружающей среды, который оказывает негативное влияние на здоровье населения и экосистему в целом [1-2]. Это явно выражено в больших городах и районах, где в непосредственной близости расположено большое количество промышленных предприятий разных направленностей. Также немало важное влияние оказывает хозяйственно-бытовые сточные воды, образующиеся в основном из жилых домов и объектов социального пользования. Особенность таких стоков состоит в смешанном составе и высоком содержании азотсодержащих соединений и фосфатов [3]. Предприятия не всегда справляются с очисткой, особенно при большом расходе водного ресурса, по этой причине вынуждены сбрасывать воду в водоёмы без очистки. Особую опасность представляют сточные воды, в которых содержатся высокотоксичные, преимущественно растворённые, химические вещества.

Экономически процесс очистки является одним из дорогостоящих процессов. Как правило, большинство известных методов имеют немалые затраты временных, реагентных и энергетических ресурсов для достижения высокого уровня очистки. Не все предприятия могут себе позволить качественную очистку, что и сопровождается образованием вторичного загрязнения и потери ценных компонентов, содержащихся в сточных водах. В связи с этим из года в год повышаются санитарные требования к качеству очистки сточных вод. Согласно результатам исследования, почти пятая часть населения мира проживает в районах, где ощущается дефицит питьевой воды. Кроме того, четверть населения развивающихся стран не может удовлетворить свои потребности в воде из-за отсутствия инфраструктуры, необходимой для забора воды из водоносных горизонтов и рек.

С последнего десятилетия ХХ века нехватка пресной питьевой воды считается одной из глобальных проблем современности. В то же время с ростом населения нашей планеты значительно увеличиваются масштабы водопотребления и, соответственно, дефицита воды. В результате условия жизни стран, испытывающих дефицит, день ото дня ухудшаются, возникают большие препятствия для их экономического развития.

Узбекистан расположен в бассейнах Сырдарьи и Амударьи, но по-прежнему испытывает нехватку пресной воды. Одним из факторов, вызывающих дефицит питьевой воды, является нерациональное использование водных ресурсов.

По словам специалистов, запасы пресной питьевой воды не безграничны и они уже на исходе. Согласно результатам исследования, в 2030 году примерно 47 процентов населения мира будут подвержены риску нехватки воды.

Узбекистан занял 25-е место среди 164 стран в рейтинге стран, страдающих от последствий водных проблем, опубликованном Институтом мировых ресурсов [4-5]. Учитывая, что нехватка воды может привести к социально-экологическому кризису в ряде регионов Узбекистана, в частности в Каракалпакстане, нехватка воды является очень актуальной проблемой для Узбекистана. Сегодня факт дефицита воды не только для нужд сельского хозяйства, но и для хозяйственно-бытовых нужд населения повышает актуальность водной проблемы.

Таким образом, проблема обеспечения сельских жителей питьевой водой становится все острее, и в связи с этим возникает потребность в технологиях, способных разработать эффективные, дешевые и качественные решения.

Состав сточных вод нефтедобывающих предприятий сильно загрязнен органическими веществами и маслами. В результате переработки масел и жиров образуются сложные эмульсии, и их очистка требует проведения необходимых профилактических мероприятий.

Одним из распространенных методов очистки сточных вод нефтедобывающих предприятий является физико-химический метод, который осуществляется путем добавления в смесь сточных вод специальных реагентов - адсорбентов.

Цель. Целью данного исследования было изучение адсорбционные свойтсва полученного нами абсорбента на основе скорлупы грецкого ореха и миндаля.

Всё более широкое применение находят адсорбционным методам в очистке сточных вод [6]. Адсорбционные методы позволяют очищать воду от широкого спектра загрязнителей с высокой эффективностью до величины ПДК и глубже, также возможностью выделять ценные продукты из воды [7]. Адсорбционные установки отличаются своей компактностью, простотой оформления и управления процессом по сравнению с аналогами, позволяющим очищать воду на таком же уровне. Получение углеродных и синтетических волокон с высокой адсорбционной активностью является актуальным в наше время связи с ростом повышения требований к качеству воды, а также защите окружающей среды от загрязнений в целом. Поэтому проводится так много исследований и разработок в данной области, а также поиск новых сорбционных технологий.

Методы исследования. В качестве адсорбента для исследований нами были использованы образцы активированного угля на основе скорлупы грецкого ореха и миндаля [8]. Сырье, образцы угля из скорлупы грецкого ореха и миндаля нагревали до 800°С со скоростью 10°С/мин в пиролизной установке в бескислородной среде и выдерживали при этой температуре в течение 1 часа [9-11].

В качестве адсорбата использовалась сточная вода АО «Шуртан нефть и газа», состав которой был в основном загрязнен мыльными остатками, маслами и красками. Адсорбцию проводили при 25⁰С комнатной температуре. Масса адсорбента 7 г; объем раствора 50 мл, концентрация рабочих водных растворов: 7 мг/л, время адсорбции 30 мин.

Мутность воды измеряли с помощью прибора Lovibond® TB 211 IR, предназначенного для точного и быстрого анализа. Согласно EN ISO 7027 рассеянный свет измеряется под углом 90°. Поскольку измерения производятся с использованием инфракрасного излучения, можно анализировать бесцветные и окрашенные образцы воды [4].

Результаты экспериментов. Результаты измерений мутности представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Мутность воды АО «Шуртан нефть и газа»

Как видно из таблицы 1, при добавлении 2,5 мг/л адсорбента в исходную воду с концентрацией от 4 до 5 % показатель мутности исходной воды снижается с 2,8 до 2,21, а степень очистки сточных вод повышается 95,31 %.

Выводы. Таким образом, по результатам исследований стало известно, что для доведения сточных вод нефтеперерабатывающих и маслозаводов до состояния глубокой очистки процесс адсорбции проводили из образцов активированного угля, полученных на основе скорлупы грецкого ореха и миндаля. Реализация в качестве адсорбента при концентрации 2,5 мг/л является целесообразно.

Список литературы:

1. Евдокимов, А. Л. Адсорбция как эффективный способ очистки промышленных и городских сточных вод. /. А.Л.Евдокимов, А.Д.Дмитриева, В.О.Калинин, Н.П.Моргун. // Молодой ученый. — 2017. — № 1 (135). — С. 29-32. — URL: https://moluch.ru/archive/135/37789/ 04.07.2022).
2. Краснова Т. А., Беляева О. В., Кирсанов М. П. использование активных углей в процессах водоподготовки и водоотведения. //Техника и технология пищевых производств. — 2012. — № 3. — С. 1–11.
3. Кутковский К. А. Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей. // Молодой ученый. — 2013. — № 9. — С. 119–122.
4. Мирсалимова Саодат Рахматжановна, Салиханова Дилноза Саидакбаровна, Карабаева Муслима Ифтихоровна ПРИМЕНЕНИЕ УГОЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ШИШЕК СОСНЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В МАСЛОЖИРОВОЙ ОТРАСЛИ // Universum: технические науки. 2022. №2-5 (95). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-ugolnyh-adsorbentov-na-osnove-shishek-sosny-dlya-ochistki-stochnyh-vod-v-maslozhirovoy-otrasli (дата обращения: 12.07.2022).
5. https://www.gazeta.uz/ru/2019/08/08/water-stress  
6. Рокотянская В. В., Россинская М. В. Анализ влияния антропогенных факторов промышленного производства на окружающую среду (на материалах легкой промышленности). //Вестник Адыгейского государственного университета. — 2011. — № 2. — С. 1–8.
7. Земскова Л. А. Модифицированные углеродные волокна: сорбенты, электродные материалы, катализаторы. //Вестник дальневосточного отделения российской академии наук. — 2009. — № 2. — С. 39–52.
8. Д.С.Салиханова, И.Д.Эшметов, Д.А.Азимова. //Изучение свойств термоактивированного дефеката при очистке кислых стоков. //Qo‘qon DPI. Ilmiy xabarlar. 1-son. 2021 y.
9. D.S.Salihanova,N.N.Ubaydullayeva  //Yong’oq po’stlog’i asosida olingan      ko’mirli adsorbentlarning fizik xossasini aniqlash. //NamDU ilmiy axborotnomasi. 2022 yil. 5 son.
10. Мирсалимова Саодат Рахматжановна, Салиханова Дилноза Саидакбаровна, Карабаева Муслима Ифтихоровна ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ И МЕТОДОВ АКТИВАЦИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ. (ОБЗОР) // Universum: технические науки. 2021. №4-4 (85). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie-svoystv-i-metodov-aktivatsii-uglerodsoderzhaschego
11. Карабаева Муслима Ифтихоровна, Мирсалимова Саодат Рахматжановна, Салиханова Дилноза Саидакбаровна, Мамадалиева Садокат Валижановна, Ортикова Сафие Саидбамбиевна ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ (СКОРЛУПА АРАХИСА) В КАЧЕСТВЕ АДСОРБЕНТОВ (ОБЗОР) // Химия растительного сырья. 2022. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-napravleniya-ispolzovaniya-othodov-rastitelnogo-syrya-skorlupa-arahisa-v-kachestve-adsorbentov-obzor (дата обращения: 05.07.2022).-syrya-obzor (дата обращения: 05.07.2022).
12. Iftixorovna K.M., Baratovich A.E., Saidakbarovna S.D., & Rakhmatjanovna M.S. (2021). ADSORPTION OF BENZENE VAPORS BY ADSORBENTS BASED ON PEANUT SHELLS. Harvard Educational and Scientific Review, 1(1)