Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия

А. Ю. Курбатов, доцент кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, эл. почта: kurbatov.a.i@muctr.ru
И. В. Желтоухова, студент кафедры промышленной экологии, эл. почта: ira.zheltou khova@yandex.ru
П. С. Астахов, аспирант кафедры промышленной экологии, эл. почта: astakhov.p.s@muctr.ru

Исследована эффективность применения метода гидродинамической обработки в целях организации флотации для извлечения из сточных вод нерастворимых соединений, содержащих ионы меди. Проблема загрязнения сточных вод соединениями меди требует разработки эффективных методов очистки. Флотация с применением технологии гидродинамической обработки, основанная на принципе выделения из жидкой среды пузырьков газа, уже находит применение во многих отраслях промышленности и является перспективным методом для удаления тяжелых металлов. На лабораторной установке исследована очистка путем получения кавитационных пузырьков для процесса флотации сточной воды действующего гальванического предприятия. Также рассмотрено влияние разных факторов на степень очистки после гидродинамической обработки. Экспериментальные данные демонстрируют высокую степень извлечения нерастворимых соединений меди, достигающую 95–99 % при оптимальных условиях процесса. Преимущества гидродинамической обработки заключаются в достаточно быстрой очистке, низких затратах на реагенты и возможности обработки больших объемов сточных вод. Результаты исследования, представленные в статье, подтверждают перспективность применения этого метода для очистки медьсодержащих сточных вод и могут быть использованы для модернизации существующих технологий очистки.

1. Соколов Э. М., Панарин В. М., Рылеева Е. М. Антропогенное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами // Экология и промышленность России. 2008. №11. С. 4–6.
2. Шачнева Е. Ю. Воздействие тяжелых токсичных металлов на окружающую среду // Научный потенциал регионов на службу модернизации. 2012. Т. 3, № 2. С. 127.
3. Иванов С. В., Федорова Э. Л., Темиров Э. Э. Влияние качества воды на здоровье населения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 3-2. С. 86–189.
4. Кривоногова А. С., Суздальцева М. А., Исаева А. Г. Элиминация экотоксикантов из трофических цепей // Ветеринария Кубани. 2015. № 4. С. 19–22.
5. Теплая Г. А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы) // Астраханский вестник экологического образования. 2013. № 1. С. 182–192.
6. Грушко Я. М. Вредные неорганические соединения в про мышленных сточных водах: Справочник. – Л. : Химия, 1979. – 160 с.
7. Gupta N., Khan D. K., Santra S. C. Determination of public health hazard potential of wastewater reuse in crop production // World Rev. Sci. Technol. Sustain. Dev. 2010. Vol. 7, No. 4. Р. 328–340.
8. Курицына О. А., Ермолаева Е. В. Гальванические производства: экологические проблемы и современные способы их решения // Материалы VII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». – URL : https://scienceforum.ru/2015/article/2015012729 (дата обращения: 02.03.2025).
9. Кузин Е. Н. Оценка возможности использования комплексных титансодержащих коагулянтов в процессах очистки сточных вод от соединений меди // Цветные металлы. 2022. № 9. С. 44–49.
10. Виноградов С. С. Экологически безопасное гальваническое производство. – М. : Глобус, 2002. – 350 с.
11. Белова Л. В., Вялкова Е. И., Глущенко Е. С., Осипова Е. Ю. Технология очистки производственных сточных вод гальванического цеха // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. Т. 23, № 3. С. 143–154.
12. Kuzin E. N., Chernyshev P. I., Vizen N. S., Krutchinina N. E. The purification of the galvanic industry wastewater of chromium (VI) compounds using titanium (III) chloride // Russian Journal of General Chemistry. 2018. Vol. 88, Nо. 13. P. 2954–2957.
13. Qasem N. A. A., Mohammed R. H., Lawal D. U. Removal of heavy metal ions from wastewater: a comprehensive and critical review // Npj Clean Water. 2021. Vol. 4. 36.
14. Ince M., Kaplan Ince O. An overview of adsorption technique for heavy metal removal from water/wastewater: A critical review // International Journal of Pure and Applied Sciences. 2017. Vol. 2. Р. 10–19.
15. Конькова Т. В., Тхан З. Х., Хейн Т. А., Стоянова А. Д. Влияние состава среды на эффективность извлечения гидроксидов хрома, алюминия и железа из сточных вод методом электрофлотации // Цветные металлы. 2022. № 5. С. 25–30.
16. Shahrokhi-Shahraki R., Benally C., El-Din M. G., Park J. High efficiency removal of heavy metals using tire-derived activated carbon vs commercial activated carbon: Insights into the adsorption mechanisms // Chemosphere. 2021. Vol. 264. 128455.

17. Ksenofontov B., Kozodaev A., Taranov R., Vinogradov M., Senik E. Engineering fundamentals of flotation technology for cleaning wash water generated during waste treatment // Ecology and Industry of Russia. 2023. Vol. 27, No. 5. P. 4–7.
18. Kuzin E. Synthesis and use of complex titanium-containing coagulant in water purification processes // Inorganics. 2025. Vol. 13, Iss. 1. 9.
19. Степанова Т. В., Медведев Е. В., Шведов А. В. Очистка сточных вод методом кавитации // StudNet. 2021. № 5. 164.
20. Батоева А. А., Асеев Д. Г., Сизых М. Р., Хандархаева М. С. и др. Применение реакторов гидродинамической кавитации в технологиях очистки сточных вод // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. № 5. С. 80–86.
21. Дубровская О. Г., Кулагин В. А., Сапожникова Е. С. Современные компоновки технологических схем очистки сточных вод с использованием кавитационной технологии // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2015. № 2. С. 217–223.
22. Комарова Е. В., Слабунова А. В., Харитонов С. Е. Применение эффекта кавитации при очистке сточных вод животноводства // Экология и водное хозяйство. 2021. Т. 3, № 2. С. 61–74.
23. Кузин Е. Н. Применение метода атомно-эмиссионной спектроскопии с СВЧ (магнитной) плазмой в процессах идентификации химического состава отходов стале пла вильного производства // Черные металлы. 2022. № 10. С. 79–82.
24. Kuzin E. N., Kruchinina N. E., Chernyshev P. I., Vizen N. S. Synthesis of titanium trichloride // Inorganic Materials. 2020. Vol. 56, Iss. 5. P. 507–511.
25. Фадеев А. Б., Кузин Е. Н., Кручинина Н. Е., Носова Т. И., Костылева Е. В. Оценка эффективности методов очистки сточных вод гальванического производства от аммиачно-тартратных комплексов меди (II) // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия «Естественные науки». 2020. № 5. С. 97–108.
26. Воробьёва О. И., Колесников В. А., Вараксин С. О. Извлечение ионов меди из аммиакатных и тетратных растворов методом электрофлотации // Гальванотехника и обработка поверхности. 2011. Т. 19, №. 2. С. 58–64.
27. Куренков В. Ф., Hartan H. G., Лобанов Ф. И. Применение полиакриламидных флокулянтов для водоочистки // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2002. Т. 11. С. 31–40.
28. Татаринцева Е. А., Ольшанская Л. Н., Бухарова Е. А. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов и технологии утилизации металлосодержащих гальваношламов // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2021. № 3. С. 53–64.
29. Трифонова Т. А., Селиванова Н. В., Селиванов О. Г., Ширкин Л. А., Михайлов В. А. Утилизация гальваношламов сложного состава // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 5-3. С. 849–851.