Русский
English
В статье рассмотрена проблема нейтрализации кислых сточных вод, образующихся при регенерации катионитных фильтров на Ново-Салаватской ТЭЦ. Исходные стоки имеют pH 1,3 и содержание сульфатов 11,6 г/дм³. Цель работы – разработка технологической схемы и режимов нейтрализации, позволяющих получить два побочных продукта: алебастр и марганцевый концентрат. В качестве методов использованы потенциометрическое определение pH, комплексонометрическое титрование для кальция и турбидиметрия для сульфатов. Эксперимент включал две стадии: осаждение сульфата кальция 10%-ным раствором CaCl₂ и последующую нейтрализацию фильтрата на колонне с карбонатной марганцевой рудой. Установлено, что оптимальная скорость подачи раствора через колонну составляет 4,57 см³/мин, при этом pH повышается до 6,75, а содержание сульфатов снижается до 2,15 г/дм³. Осадок CaSO₄ после прокаливания при 170–180 °С превращается в алебастр с выходом 4,6 г с 1 дм³ стока. Нерастворимый остаток руды обогащается MnO₂ до 34–36% и может использоваться как марганцевый концентрат. Сделан вывод, что предложенная двухстадийная схема позволяет отказаться от дорогостоящих щелочных реагентов и получить два товарных продукта.
1. Ибоян Д.Л., Косоплеткин М.В., Беловодский Е.А. Современные методы очистки сточных вод // Рациональное использование природных ресурсов и переработка техногенного сырья: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, химия и биотехнология. 2021. С. 92 – 97.
2. Петрушенко В. В. Анализ показателей работы блока пгу-410т Ново-Салаватской ТЭЦ при переменных режимах // Science in modern society: regularities and development trends: Collection. 2022. С. 79 – 84.
3. Яцков М. Разработка технологии сбережения ресурсов для очистки сточных вод, содержащих железо, при травлении // Восточноевропейский журнал предпринимательских технологий. 2022. Т. 6. № 10. С. 120 – 125.
4. Bao H., Meng X., Wu M., Sun W. A review of technologies and mechanisms for the removal and recovery of manganese from mining and metallurgical wastewater // Journal of Water Process Engineering. 2025. Vol. 72. Art. No. 107894. DOI: 10.1016/j.jwpe.2025.107894
5. Chatla A., Almanassra I.W., Abushawish A., Laoui T., Alawadhi H., Atieh M. A., Ghaffour N. Sulphate removal from aqueous solutions: State-of-the-art technologies and future research trends // Desalination. 2023. Vol. 558. Art. No. 116615.
6. Dagan-Jaldety C., Lahav O., Ben-Asher R., Saller G., Oz S., Nativ P. Innovative ammonia harvesting from wastewater: A controlled closed-loop process at high pH for enhanced nutrient recovery // Chemical Engineering Journal. 2025. Vol. 503. Art. No. 158201.
7. Deng L., Zhang Y., Chen F., Cao S., You S., Liu Y., Zhang Y. Reactive Crystallization of Calcium Sulfate Dihydrate from Acidic Wastewater and Lime // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2013. Vol. 21. No. 11. P. 1303 – 1312.
8. Dube V., Phiri Z., Kuvarega A. T., Mamba B. B., de Kock L.-A. Exploring acid mine drainage treatment through adsorption: a bibliometric analysis // Environmental Science and Pollution Research. 2024. Vol. 31. No. 50. P. 59659 – 59680.
9. Ekawati E., Pradipta J., Yulia E. Automation system architecture of pH neutralization process in batik wastewater treatment plant //Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2023. Vol. 2673. № 1. P. 012020.
10. Holtman G.A., Haldenwang R., Welz P. J. Calcite dissolution and bioneutralization of acidic wastewater in biosand reactors // Water. 2022. Vol. 14. No. 21. P. 3482.
11. Huang X., Chen T., Pan M. Treatment of coking wastewater by using manganese and magnesium ores // Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 168. No. 2-3. P. 843 – 847.
12. Jarnerud T., Karasev A.V., Jönsson P.G. Neutralization of acidic wastewater from a steel plant by using CaO-containing waste materials from pulp and paper industries // Materials. 2021. Vol. 14. № 10. P. 2653 – 2658.
13. Kharko P.A., Danilov A. S. Evaluation of the effectiveness of neutralization and purification of acidic waters from metals with ash when using alternative fuels from municipal waste //Записки Горного института. 2025. № 274 P. 167 – 176.
14. Kim J.-E., Ji W. H. Evaluation of characteristics of sludge generated from active treatment system of mine drainage // Economic and Environmental Geology. 2023. Vol. 56. No. 4. P. 409 – 419.
15. Li B., Shu J., Wu Y., Su P., Yang Y., Chen M., Liu R., Liu Z. Enhanced removal of Mn²⁺ and NH₄⁺-N in electrolytic manganese residue leachate by electrochemical and modified phosphate ore flotation tailings // Separation and Purification Technology. 2022. Vol. 291. Art. No. 120959.
16. Monat L., Zhang W., Jarošíková A., Haung H., Bernstein R., Nir O. Circular process for phosphoric acid plant wastewater facilitated by selective electrodialysis // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2022. Vol. 10. No. 35. P. 11567 – 11576.
17. Roulia M., Alexopoulos D., Itskos G., Vasilatos C. Lignite fly ash utilization for acid mine drainage neutralization and clean-up // Cleaner Materials. 2022. Vol. 6. Art. No. 100142.
18. Virpiranta H., Leiviskä T., Taskila S., Tanskanen J. Bioregeneration of sulfate-laden anion exchange resin // Water Research. 2022. Vol. 224. P. 119110.
19. Weber P., Thomas J., Skinner W., Smart R. A methodology to determine the acid-neutralization capacity of rock samples // Canadian Mineralogist. 2005. Vol. 43. No. 4. P. 1183 – 1192.
20. Zhang C., Du R., Wang R., Sun W., Luo Y., Yu Z. Technological advances and sustainable strategies for electrolytic manganese wastewater treatment: A critical review // Process Safety and Environmental Protection. 2025. Vol. 197. Art. No. 107274.
2. Петрушенко В. В. Анализ показателей работы блока пгу-410т Ново-Салаватской ТЭЦ при переменных режимах // Science in modern society: regularities and development trends: Collection. 2022. С. 79 – 84.
3. Яцков М. Разработка технологии сбережения ресурсов для очистки сточных вод, содержащих железо, при травлении // Восточноевропейский журнал предпринимательских технологий. 2022. Т. 6. № 10. С. 120 – 125.
4. Bao H., Meng X., Wu M., Sun W. A review of technologies and mechanisms for the removal and recovery of manganese from mining and metallurgical wastewater // Journal of Water Process Engineering. 2025. Vol. 72. Art. No. 107894. DOI: 10.1016/j.jwpe.2025.107894
5. Chatla A., Almanassra I.W., Abushawish A., Laoui T., Alawadhi H., Atieh M. A., Ghaffour N. Sulphate removal from aqueous solutions: State-of-the-art technologies and future research trends // Desalination. 2023. Vol. 558. Art. No. 116615.
6. Dagan-Jaldety C., Lahav O., Ben-Asher R., Saller G., Oz S., Nativ P. Innovative ammonia harvesting from wastewater: A controlled closed-loop process at high pH for enhanced nutrient recovery // Chemical Engineering Journal. 2025. Vol. 503. Art. No. 158201.
7. Deng L., Zhang Y., Chen F., Cao S., You S., Liu Y., Zhang Y. Reactive Crystallization of Calcium Sulfate Dihydrate from Acidic Wastewater and Lime // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2013. Vol. 21. No. 11. P. 1303 – 1312.
8. Dube V., Phiri Z., Kuvarega A. T., Mamba B. B., de Kock L.-A. Exploring acid mine drainage treatment through adsorption: a bibliometric analysis // Environmental Science and Pollution Research. 2024. Vol. 31. No. 50. P. 59659 – 59680.
9. Ekawati E., Pradipta J., Yulia E. Automation system architecture of pH neutralization process in batik wastewater treatment plant //Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2023. Vol. 2673. № 1. P. 012020.
10. Holtman G.A., Haldenwang R., Welz P. J. Calcite dissolution and bioneutralization of acidic wastewater in biosand reactors // Water. 2022. Vol. 14. No. 21. P. 3482.
11. Huang X., Chen T., Pan M. Treatment of coking wastewater by using manganese and magnesium ores // Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 168. No. 2-3. P. 843 – 847.
12. Jarnerud T., Karasev A.V., Jönsson P.G. Neutralization of acidic wastewater from a steel plant by using CaO-containing waste materials from pulp and paper industries // Materials. 2021. Vol. 14. № 10. P. 2653 – 2658.
13. Kharko P.A., Danilov A. S. Evaluation of the effectiveness of neutralization and purification of acidic waters from metals with ash when using alternative fuels from municipal waste //Записки Горного института. 2025. № 274 P. 167 – 176.
14. Kim J.-E., Ji W. H. Evaluation of characteristics of sludge generated from active treatment system of mine drainage // Economic and Environmental Geology. 2023. Vol. 56. No. 4. P. 409 – 419.
15. Li B., Shu J., Wu Y., Su P., Yang Y., Chen M., Liu R., Liu Z. Enhanced removal of Mn²⁺ and NH₄⁺-N in electrolytic manganese residue leachate by electrochemical and modified phosphate ore flotation tailings // Separation and Purification Technology. 2022. Vol. 291. Art. No. 120959.
16. Monat L., Zhang W., Jarošíková A., Haung H., Bernstein R., Nir O. Circular process for phosphoric acid plant wastewater facilitated by selective electrodialysis // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2022. Vol. 10. No. 35. P. 11567 – 11576.
17. Roulia M., Alexopoulos D., Itskos G., Vasilatos C. Lignite fly ash utilization for acid mine drainage neutralization and clean-up // Cleaner Materials. 2022. Vol. 6. Art. No. 100142.
18. Virpiranta H., Leiviskä T., Taskila S., Tanskanen J. Bioregeneration of sulfate-laden anion exchange resin // Water Research. 2022. Vol. 224. P. 119110.
19. Weber P., Thomas J., Skinner W., Smart R. A methodology to determine the acid-neutralization capacity of rock samples // Canadian Mineralogist. 2005. Vol. 43. No. 4. P. 1183 – 1192.
20. Zhang C., Du R., Wang R., Sun W., Luo Y., Yu Z. Technological advances and sustainable strategies for electrolytic manganese wastewater treatment: A critical review // Process Safety and Environmental Protection. 2025. Vol. 197. Art. No. 107274.
Опарина Ф.Р., Янбердин А.З. Разработка технологических решений по нейтрализации кислотных сточных вод // Chemical Bulletin. 2026. Том 9. № 3. 5. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-3-5