nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2024-2-5-10nuc-618Research ArticleСтатьиАДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПОЛЛЮТАНТОВ КАРБОНАТНЫМ ШЛАМОМADSORPTION TREATMENT OF INDUSTRIAL WASTEWATER FROM POLLUTANTS WITH CARBONATE SLUDGEhttps://orcid.org/0000-0002-1144-4008АйкеноваН. Е.AikenovaN. E.

кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Химия и химическая технология»,

Алматы

Almaty

nuriya.rk@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0796-3737АзатС.AzatS.

PhD доктор по нанотехнологии и наноматериалы, ассоциированный профессор по химии, руководитель «Лаборатории инженерного профиля»,

Алматы

Almaty

seytkhan.azat@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0796-3737СарсембинУ. К.SarsembinU. K.

PhD, старший преподаватель кафедры «Химических процессов и промышленной экологии»,

Алматы

Almaty

u.sarsembin@satbayev.universityhttps://orcid.org/0000-0002-1353-535XКарасаеваШ. А.ShynarSh. A.

магистр естественных наук, преподаватель кафедры «Химия и химическая технология»,

Алматы

Almaty

sh.karassayeva@zhubanov.edu.kzАктюбинский региональный университет им. К. ЖубановаКазахстанAktobe Regional University named after K. ZhubanovKazakhstanКазахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. СатпаеваКазахстанSatbayev UniversityKazakhstan20241906202402510Copyright © Айкенова Н.Е., Азат С., Сарсембин У.К., Карасаева Ш.А., 20242024Айкенова Н.Е., Азат С., Сарсембин У.К., Карасаева Ш.А.Aikenova N.E., Azat S., Sarsembin U.K., Shynar S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/618

При использовании воды для технических нужд промышленных предприятий, ее требуется очищать до нормативных норм предельно-допустимых концентраций, что является энерго- и ресурсозатратным. Для эффективной очистки промышленных сточных вод от различных поллютантов все больше используются отходы различных производств, которые показывают высокую степень очистки сточных вод и являются недорогостоящими. В статье в качестве адсорбента используется карбонатный шлам – многотоннажный отход цехов химической водоподготовки теплоэлектростанций. В данной работе представлены результаты исследования сорбционного материала – гранулированного модифицированного карбонатного шлама (ГрМКШ). Представлены данные по эффективности применения сорбционного материала ГрМКШ для очистки сточных вод от фенолов: получена выходная кривая адсорбции в динамических условиях, рассчитана эффективность очистки сточных вод от фенолов, которая составляет 99,2%. Представлены результаты биотестирования водной вытяжки насыщенного фенолами ГрМКШ на рыбах вида Poesilia reticulata Pet. и ракообразных Daphnia magna Str. Показано, что очищенная вода не оказывает острого токсического воздействия на тест-объекты.

When using water for the technical needs of industrial enterprises, it needs to be purified to regulatory standards of maximum permissible concentrations, which is energy- and resource-intensive. To effectively purify industrial wastewater from various pollutants, waste from various industries is increasingly being used, which show a high degree of wastewater purification and are inexpensive.

In the article, carbonate sludge is used as an adsorbent - a large-tonnage waste from chemical water treatment shops of thermal power plants. This paper presents the results of a study of the characteristics of the sorption material – granular modified carbonate sludge (GrMKSh). Data on the effectiveness of using the sorption material GrMKSh for treating wastewater from phenols is presented: the output adsorption curve under dynamic conditions is obtained, the efficiency of wastewater treatment from phenols is calculated, which is 99.2%. The results of biotesting of an aqueous extract of GrMKSh saturated with phenols on fish of the species Poesilia reticulata Pet. and crustacean Daphnia magna Str. It has been shown that purified water does not have an acute toxic effect on test objects.

промышленные сточные водыбиотестированиеадсорбцияфенолыкарбонатный шламочистка сточных водindustrial wastewaterbiotestingadsorptionphenolscarbonate sludgewastewater treatmentReferencesSingh A., Pal D.B., Mohammad A., Alhazmi A., Haque S., Yoon T., Srivastava N., Gupta V.K. Biological remediation technologies for dyes and heavy metals in wastewater treatment: New insight // Bioresour Technol. – 2022. – Vol. 343. – Art. 126154.Singh A., Pal D.B., Mohammad A., Alhazmi A., Haque S., Yoon T., Srivastava N., Gupta V.K. Biological remediation technologies for dyes and heavy metals in wastewater treatment: New insight // Bioresour Technol. – 2022. – Vol. 343. – Art. 126154.Ahmed S.F. [et al.] Recent developments in physical, biological, chemical, and hybrid treatment techniques for removing emerging contaminants from wastewater // Journal of Hazardous Materials. – 2021. – Vol. 416. – Art. 125912/Ahmed S.F. [et al.] Recent developments in physical, biological, chemical, and hybrid treatment techniques for removing emerging contaminants from wastewater // Journal of Hazardous Materials. – 2021. – Vol. 416. – Art. 125912/Goncharuk V. V., Kovalenko V. F. Characteristics of Sea Water Self-Purification Processes in the Black Sea Based on the Results of Biotesting // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2019. – Vol. 41. – P. 391–395.Goncharuk V. V., Kovalenko V. F. Characteristics of Sea Water Self-Purification Processes in the Black Sea Based on the Results of Biotesting // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2019. – Vol. 41. – P. 391–395.Diehl K., Hagendorf U., Hahn J. Biotests for assessing the purifying performance of landfill seepage water treatment processes; Biotests zur Beurteilung der Reinigungsleistung von Deponiesickerwasserbehandlungsverfahren // Entsorgungspraxis. – 1995. – Vol. 13.Diehl K., Hagendorf U., Hahn J. Biotests for assessing the purifying performance of landfill seepage water treatment processes; Biotests zur Beurteilung der Reinigungsleistung von Deponiesickerwasserbehandlungsverfahren // Entsorgungspraxis. – 1995. – Vol. 13.Qiu S. et al. Methods for Contaminated Water Biotesting // Asian Journal of Water, Environment and Pollution. – 2022. – Vol. 19. – No. 3. – P. 31–36.Qiu S. et al. Methods for Contaminated Water Biotesting // Asian Journal of Water, Environment and Pollution. – 2022. – Vol. 19. – No. 3. – P. 31–36.Balakina M. M. et al. Capabilities of Ultra-and Nanofiltration in the Purification of Dnieper Water from Natural Organic Compounds // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2021. – Vol. 43. – P. 342–347.Balakina M. M. et al. Capabilities of Ultra-and Nanofiltration in the Purification of Dnieper Water from Natural Organic Compounds // Journal of Water Chemistry and Technology. – 2021. – Vol. 43. – P. 342– 347.Bukatenko N., Zinchenko M. Environmental Safety of Waste Detergent Solutions // Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd., 2020. – Vol. 1006. – P. 202–207.Bukatenko N., Zinchenko M. Environmental Safety of Waste Detergent Solutions // Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd., 2020. – Vol. 1006. – P. 202–207.Qiu S. et al. Microbiology of Contaminated Water // Asian Journal of Water, Environment and Pollution. – 2022. – Vol. 19. – No. 4. – P. 55–61.Qiu S. et al. Microbiology of Contaminated Water // Asian Journal of Water, Environment and Pollution. – 2022. – Vol. 19. – No. 4. – P. 55–61.Removal of Bisphenol A (BPA) in a nitrifying system with immobilized biomass / M. Zielińska [et al.] // Bioresour Technol. – 2014. – No. 171. – P. 305–317.Removal of Bisphenol A (BPA) in a nitrifying system with immobilized biomass / M. Zielińska [et al.] // Bioresour Technol. – 2014. – No. 171. – P. 305–317.Gryta M, Karakulski K, Morawski A.W. Purification of oily wastewater by hybrid UF/MD // Water Research. – 2001. – Vol. 35. – Iss.15. – P. 3665–3669.Gryta M, Karakulski K, Morawski A.W. Purification of oily wastewater by hybrid UF/MD // Water Research. – 2001. – Vol. 35. – Iss.15. – P. 3665–3669.Yongjuan Xie, Li Zeng, Ping Wang, Xudong Wu, Tianjiao Feng. Water cost for water purification: Renewability assessment of a typical wastewater treatment plant in China // Journal of Cleaner Production. – 2022.–Vol. 349. – Art. 131474.Yongjuan Xie, Li Zeng, Ping Wang, Xudong Wu, Tianjiao Feng. Water cost for water purification: Renewability assessment of a typical wastewater treatment plant in China // Journal of Cleaner Production. – 2022.–Vol. 349. – Art. 131474.Rayna Bryaskova, Nelly Georgieva, Daniela Pencheva, Zlatina Todorova, Nevena Lazarova, Todor Kantardjiev Synthesis and characterization of hybrid materials with embedded silver nanoparticles and their application as antimicrobial matrices for waste water purification // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2014. – Vol. 444. – P. 114–119.Rayna Bryaskova, Nelly Georgieva, Daniela Pencheva, Zlatina Todorova, Nevena Lazarova, Todor Kantardjiev // Synthesis and characterization of hybrid materials with embedded silver nanoparticles and their application as antimicrobial matrices for waste water purification. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2014. – Vol. 444. – P. 114–119.Ling Shao, G.Q. Chen // Water Footprint Assessment for Wastewater Treatment: Method, Indicator, and Application. Environ. Sci. Technol. – 2013. – Vol. 47. – Iss. 14. – P. 7787–7794.Ling Shao, G.Q. Chen // Water Footprint Assessment for Wastewater Treatment: Method, Indicator, and Application. Environ. Sci. Technol. – 2013. – Vol. 47. – Iss. 14. – P. 7787–7794.Nikolaeva L.A., Golubchikov M.A., Minneyarova A.R. Research on the Mechanism and Kinetics of Oil-Product Adsorption from Industrial Wastewater by a Modified Hydrophobic Carbonate Sludge // Chemical and Petroleum Engineering. – 2018. – Vol. 53. Iss. 11–12. P. 806–813.Nikolaeva L.A., Golubchikov M.A., Minneyarova A.R. Research on the Mechanism and Kinetics of Oil-Product Adsorption from Industrial Wastewater by a Modified Hydrophobic Carbonate Sludge // Chemical and Petroleum Engineering. – 2018. – Vol. 53. Iss. 11–12. P. 806–813.Гусейнова С.А. Применение метода биотестирования для оценки качества вод Центрально-Каспийского участка // Юг России: экология, развитие. – 2009. – № 4. – С. 43–47.Guseynova S.A. Primenenie metoda biotestirovaniya dlya otsenki kachestva vod Tsentral'no-Kaspiyskogo uchastka // Yug Rossii: ekologiya, razvitie. – 2009. – No. 4. – P. 43–47.ПНД Ф 14.1:2:4.177-02 Методика измерений массовой концентрации фенола в пробах питьевых, природных и сточных вод методом газожидкостной хроматографии. – Москва: ФБУ «ФЦАО», 2011. – 20 с.PND F 14.1:2:4.177-02 Metodika izmereniy massovoy kontsentratsii fenola v probakh pit'evykh, prirodnykh i stochnykh vod metodom gazozhidkostnoy khromatografii. – Moscow: FBU “FTsAO”, 2011. – 20 p.Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов: утв. Первый заместитель Министра природных ресурсов РФ Н.Н. Михеев 27.04. 2001 г. – М.:РЭФИА, НИА-Природа, 2001. – 102 с.Rukovodstvo po opredeleniyu metodom biotestirovaniya toksichnosti vod, donnykh otlozheniy, zagryaznyayushchikh veshchestv i burovykh rastvorov: utv. Pervyy zamestitel' Ministra prirodnykh resursov RF N.N. Mikheev 27.04. 2001 g. – Moscow: REFIA, NIAPriroda, 2001. – 102 p.Об утверждении методических указаний по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: Приказ Росрыболовства от 04.08.2009 № 695 // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. – 2009. – 43, (26 окт.). № 695.Ob utverzhdenii metodicheskikh ukazaniy po razrabotke normativov kachestva vody vodnykh ob"ektov rybokhozyaystvennogo znacheniya, v tom chisle normativov predel'no dopustimykh kontsentratsiy vrednykh veshchestv v vodakh vodnykh ob"ektov rybokhozyaystvennogo znacheniya: Prikaz Rosrybolovstva ot 04.08.2009 No. 695 // Byulleten' normativnykh aktov federal'nykh organov ispolnitel'noy vlasti. – 2009. – 43, (26 okt.). No. 695.МР № ЦОС ПВ Р 005-95 Методические рекомендации по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.– Москва: Госстандарт, 1995. – 24 с.MR No. TsOS PV R 005-95 Metodicheskie rekomendatsii po primeneniyu metodov biotestirovaniya dlya otsenki kachestva vody v sistemakh khozyaystvenno-pit'evogo vodosnabzheniya.– Moscow: Gosstandart, 1995. – 24 p.Олькова, А.С. Условия культивирования и многообразие тест-функций Daphnia magna Straus при биотестировании / А.С. Олькова // Вода и экология. – 2017. – № 1. – С. 63–82.Ol'kova, A.S. Usloviya kul'tivirovaniya i mnogoobrazie test-funktsiy Daphnia magna Straus pri biotestirovanii / A.S. Ol'kova // Voda i ekologiya. – 2017. – No. 1. – P. 63–82.Ряховский М.С. Динамика сорбции нефтепродуктов и фенолов из водных растворов на комплексной загрузке из активированных углей // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2–3.Ryakhovskiy M.S. Dinamika sorbtsii nefteproduktov i fenolov iz vodnykh rastvorov na kompleksnoy zagruzke iz aktivirovannykh ugley // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. – 2015. – No. 2–3.Белова Т.П., Ратчина Т.И. Динамика сорбции меди, никеля и кобальта катионитом ку-2-8 в водородной форме // Успехи современного естествознания. – 2022. – № 3. – С. 92–96.Belova T.P., Ratchina T.I. Dinamika sorbtsii medi, nikelya i kobal'ta kationitom ku-2-8 v vodorodnoy forme // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. – 2022. – No. 3. – P. 92–96.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.