Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование и выбор метода очистки сточных вод на ОАО "Апатит"

Сведения об участнике
ФИО
Егорова Екатерина Васильевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды, предотвращение и ликвидация ее загрязнения
Тема
Исследование и выбор метода очистки сточных вод на ОАО "Апатит"
Резюме
Перспективными направлениями экологических исследований ОАО «Апатит» являются анализ источников поступления молибдена в сточные воды и разработка вариантов очистки сточных вод от данного загрязняющего вещества.
В связи с этим, в работе на основании полевых и лабораторных исследований выполнена оценка основных источников поступления молибдена в сточные воды предприятия. С использованием методов моделирования процессов сорбции обоснована возможность применения торфяных сорбентов из местных источников при очистке крупнотоннажных сточных вод.
Ключевые слова
Очистка сточных вод, сорбция, природные сорбенты, торф, очистка от молибдена
Цели и задачи
Целью работы являются оценка потенциальных источников и структуры потоков загрязнения сточных вод ОАО «Апатит» молибденом и обоснование методов очистки сточных вод при физико-химическом моделировании процесса их очистки в лабораторных условиях.
В рамках достижения поставленной цели представляется необходимым выполнение следующих задач:
1) анализ основных источников загрязнения водных объектов;
2) оценка состояния водных объектов на основе мониторинговых исследований;
3) оценка местной сырьевой базы природных материалов, применение которых возможно в качестве сорбентов;
4) выбор наиболее эффективного метода очистки сточных вод.
Введение

Водные объекты, расположенные на территории земельного отвода ОАО «Апатит» и за его пределами, в результате деятельности предприятия подвергаются значительной техногенной нагрузке. Основное загрязнение происходит  в результате сброса недостаточно очищенных и неочищенных карьерных и шахтных вод рудников, а также сточных вод обогатительного комплекса. В сточных водах наблюдаются превышения ПДК по ряду компонентов (взвешенные вещества, Mo, F, Al, SO42-), однако одним из основных загрязнителей природных вод в зоне воздействия предприятия является молибден, обнаруженный в 30-кратном превышении ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Дальнейшее увеличение объемов добычи и обогащения руд может существенно ухудшить экологическую обстановку. 

Методы и материалы

В качестве основных методов исследований применялись:

- полевые методы исследований (мониторинг состояния поверхностных вод, расположенных в зоне воздействия предприятия);

- теоретические методы исследований (анализ промышленных методов очистки сточных вод от молибдена);

- экспериментальные методы исследований (физико-химическое моделирование процесса очистки сточных вод);

- лабораторные методы исследований (определение влажности торфа весовым методом; насыпной плотности – методом мерного цилиндра; приготовление модельных растворов – методом объемного разбавления;  количественный анализ проб – методом атомно-абсорбционной спектрометрии);

-  анализ и обработка данных, полученных в результате исследований.

Описание и обсуждение результатов

Автором работы были проведены мониторинговые исследования, сопровождающиеся отбором материала в виде проб воды с последующим анализом и оценкой результатов лабораторных исследований. По данным полевых исследований построена наглядная карта загрязнения водных объектов молибденом с помощью программы MapInfo Professional 9.5.

В результате проведенных исследований было установлено,что в водных объектах наблюдаются экстремально высокие концентрации молибдена. 

На основании анализа литературных источников и современного состояния водных объектов предложен сорбционный метод очистки сточных вод от молибдена. Впервые было предложено использование местного сырья в виде модифицированного торфяного сорбента для очистки в промышленных масштабах крупнотоннажных сточных вод обогатительной фабрики от молибдена.

В лаборатории Горного университета проведено физико-химическое моделирование процесса очистки вод с использованием торфа в качестве природного материала сорбента.Как наиболее перспективный и технологичный способ получения сорбента принят метод гранулирования преувлажненного торфа с последующей сушкой и (или) термической модификацией. Для получения гранулированного сорбента торф повергался обезвоживанию, после чего экструдировался и проходил термическую обработку до конечной влажности готового сорбента 5-7%. Исследования по изучению сорбционной способности торфяного сорбента были проведены в различных условиях (при взаимном перемешивании жидкой фазы и сорбента в первом случае и при относительном покое обеих фаз во втором). Были установлены зависимость концентрации катионов молибдена в растворе от времени контакта с сорбентом при разных условиях проведения эксперимента, а также зависимость степени извлечения молибдена из модельного раствора от времени контакта.

Таким образом, проведённые исследования показали эффективность сорбционного метода очистки сточных вод от молибдена. Наиболее доступным сорбционным материалом в районе расположения предприятия можно считать торф. Применение указанного материала обеспечит степень очистки сточных вод от молибдена на уровне 98% и более.

Результаты выполненного физико-химического моделирования позволили рекомендовать данный сорбент к использованию на предприятиях для очистки крупнотоннажных сточных вод. Достоинствами предложенного сорбента являются: высокая эффективность, низкая стоимость исходного сырья для производства сорбента, простота применения на очистных сооружениях. 

Используемые источники
1. Варфоломеев А.А., Космачевская Н.П., Синегибская А.Д., Русина О.Б., Донская Т.А. Изучение сорбционных свойств верхового торфа Братского района по отношению к d-металлам // Системы. Методы. Технологии. 2010. №6. С. 132-135.
2. Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов, М.: Металлургия. - 1993. С.307-311
3. Исаков А.Е., Чукаева М.А. Мониторинг загрязнения сточных вод Объединенного Кировского рудника предприятия ОАО «Апатит» в зависимости от горизонтов добычи сырья
4. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. М.: Атомиздат, 1979 – 192 с.
6. Пашкевич М.А. Геохимия техногенеза. Учебное пособие. – СПб.: СПГГИ (ТУ), 2007. – 72 с.
7. Пашкевич М.А. Экологический мониторинг: учебное пособие. СПб.: СПГГИ (ТУ), 2002. - 90с.

Information about the project
Surname Name
Egorova Ekaterina
Project title
Research and choice of a method wastewater treatment from molybdenum on JSC Apatit
Summary of the project
The perspective directions of ecological researches of JSC Apatit are the analysis of sources of molybdenum in sewage water and development of options of a sewage disposal from this contaminant.
In this regard, the assessment of main sources of release of molybdenum to industrial sewage was executed on the basis of field and laboratory researches. Due to methods of model operation of processes of a sorption the possibility of application of peat sorbents from local sources for purification of large-capacity sewage is proved.
Keywords
Wastewater treatment, sorption, natural sorbents, peat, molybdenum removal