Активований алюмосилікатний сорбент «ГЛІНТ»
В. А. Єрастова - к.т.н., головний технолог ЗАТ «Квант Мінерал» Д. С. Киричевський - генеральний директор ЗАТ «Квант Мінерал» М. Г. Новіков - д.т.н., заступник директора з наукової роботи ФГУП СПб НДІ КГ
З урахуванням безперервно зростаючих вимог до якості споживаної води у вітчизняній практиці з кожним роком все ширше використовуються нові сорбційні матеріали, що забезпечують більш ефективне очищення природних та стічних вод порівняно з традиційними інертними та сорбційними завантаженнями, що фільтрують.
- набагато глибший ступінь очищення природних та стічних вод від розчинених у них катіонів важких металів (залізо, мідь, марганець, кадмій, нікель, хром, цинк та ін);
- Простота регенерації, що дозволяє протягом не більше 1 години відновлювати сорбційну ємність матеріалу шляхом його нескладної обробки безпосередньо у фільтрі.
Алюмосилікатний сорбент «Глінт» являє собою зернистий матеріал, що отримується шляхом термічної обробки глини з використанням добавок, що містять магній.
Особливістю сорбенту «Глінт» на відміну від інших сорбційних матеріалів, як уже зазначалося, є можливість його досить простої активації шляхом обробки спеціальними активуючими розчинами (3-4% розчин солей магнію та (або) лужного агента) без вивантаження матеріалу з корпусу фільтра. У процесі активації відбувається насичення пористоїструктури зерен сорбенту іонами магнію замість тих, що перейшли в розчин у процесі фільтрування води. Необхідність наявності вузла активації дещо ускладнює схему очищення, але для установок середньої та великої продуктивності економічно виправдовується на стадії експлуатації.
При експлуатації фільтра з сорбційним завантаженням та його планового дозавантаження (через втрат в умовах постійної експлуатації) відбувається поступове природне оновлення поверхні зерен сорбенту та його пористої структури, у тому числі за рахунок стирання. Для вивчення ефективності вилучення зі стічних вод катіонів важких металів алюмосилікатним сорбентом «Глінт» у 2004 році в ГУ «Міський лабораторний центр державного санітарно-епідеміологічного нагляду» (Санкт-Петербург) були проведені відповідні дослідження з використанням модельних розчинів, воді реактивів: сульфатів нікелю, кадмію, марганцю, цинку, міді, хрому, трихлористого заліза, азотнокислого свинцю. Як свідчать результати виконаних досліджень, сорбент «Глінт» забезпечує високий рівень зниження концентрації іонів важких металів у водних розчинах.
Результати очищення модельних розчинів (дані з протоколу лабораторних випробувань №4161/44-2 від 22.12.04 р.)
До теперішнього часу у виробничих умовах технологія очищення промстоків з використанням активованого алюмосилікатного сорбенту реалізована на ФГУП «Рязанський приладовий завод», ЗАТ «Електротяга» (Санкт-Петербург), ВАТ «Завод з випуску алмазного інструменту» (м. Томіліно Московської обл.), АТ «Муромський радіо-завод» (м. Муром), ВАТ «Ступінський металургійний комбінат» (м. Ступіно Московської обл.), ЗАТ «Завод Електро-технічного Обладнання» (м. Великі Луки) та на рядіінших підприємств.
Так, наприклад, у ВАТ «Ступінська металургійна компанія» (м. Ступіно Московської області) для очищення стічних вод, що утворюються на підприємстві (у кількості до 3500м3/сут) з 2000 року використовується блок безнапірних фільтрів, завантажених активованим алюмосилікатним сорбентом. Незважаючи на суттєву забрудненість стоків: нафтопродукти – до 20 мг/л, Cr3+ – до 10 мг/л, Cu2+ – до 5 мг/л, Fe3+ – до 10 мг/л, Аl3+ – до 5 мг/л, Ni2+ – до 10 мг/л, Zn2+ — до 5 мг/л, водневий показник рН дорівнює 6 — 7,5, багаторічний досвід експлуатації цього блоку показав, що отриманий в результаті очищення фільтрат за якісними показниками не перевищує ГДК шкідливих речовин для водойм рибо-господарського призначення. Регенерація сорбенту проводиться через 5 - 7 діб 3% розчином кальцинованої соди. Щорічні втрати сорбенту за рахунок стирання не перевищують 5%. Собівартість очищення (за даними підприємства) - 4,5 руб./м3
Загалом на всіх об'єктах, де здійснювалося очищення стоків з використанням сорбенту «Глінт», досягалася надійність та економічність технологічного процесу за високої якості очищення стоків. Подальшими дослідженнями було встановлено, що наявність у структурі сорбенту «Глінт» надлишкових катіонів лужноземельних металів створює передумови для застосування матеріалу та у процесах водопідготовки.
було встановлено, що при фільтруванні підземних та поверхневих природних вод через сорбент «Глінт» забезпечується не лише зниження вмісту заліза та марганцю, а й кольоровості та окислюваності.
Для перевірки промислової придатності активованого алюмосилікатного сорбенту «Глінт» у технології кондиціювання води для питного водопостачання у 2004 р. було проведено за участю ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» тестовівипробування на підземній воді родовища «Іржава канава»
Як видно з представлених даних, сорбент «Глінт» характеризується високою ефективністю не тільки в процесах очищення підземних вод від таких забруднень, як органомісткі залізо і марганець, але і в процесі їх пом'якшення. Практично аналогічні результати були отримані і при очищенні підземних вод п. Лупполове (Ленінградська обл.).
З урахуванням отриманого позитивного ефекту актований алюмосилікатний сорбент «Глінт» в останні роки знаходить все більш широке застосування як фільтруюче завантаження при очищенні підземних вод для цілей господарсько-питного водопостачання. Так, він використовується на підприємствах ВАТ «Алроса» (Якутія, м. Мирний), ТОВ «Геойлбенд» (Ямало-Ненецький автономний округ), ВАТ «Вяземський машинобудівний завод» (м. Вязьма) та ін.
З метою вивчення можливості підвищення ефективності роботи водоочисних споруд за рахунок застосування порошкоподібної фракції сорбенту «Глінт» додаткову серію досліджень було проведено у 2005 р. на базі Водоканалів Виборга, Черепівця, Всеволожська (журнал «Вода та екологія», №4 2005 р. М.М. Г. Новіков, Д. С. Киричевський).
На підставі наведених досліджень було встановлено, що при введенні у воду порошкоподібного алюмосилікатного сорбенту дозою близько 5,0 мг/л продуктивність відстійників або освітлювачів зі зваженим осадом може бути збільшена (без погіршення якості очищення) не менше ніж на 15-20%.
Таким чином, виконані дослідження, а також досвід використання активованого алюмосилікатного сорбенту «Глінт» у виробничих умовах переконливо свідчать про доцільність його застосування як одного з найефективніших сорбентів нового покоління не лише у технологіях очищеннястічних вод, а й у низці процесів очищення природних вод для господарсько-питних цілей.
З урахуванням викладеного у своїй практичній роботі сорбційні технології із застосуванням сорбенту «Глінт» використовують різні науково-виробничі організації, такі як «ПГУПС» (Університет шляхів сполучення, Санкт-Петербург), «Льонво-доканалпроект» (ЗАТ Проектний інститут "Ленінградський Водоканалпроект"), ЗАТ "Водопроект - Гіпро комунводоканал" (Санкт-Петербург), НДІ "Гіпрошахт" (Санкт-Петербург), ТОВ "Електротекс" (м. Мінськ Респ. Білорусь), ВАТ "Тамбовгаль-ванотехніка ім. . Лівшиця» (м. Тамбов), ЗАТ «бМТ» (м. Володимир), ТОВ «Екосервіс» (м. Смоленськ), ТОВ «Меркурій» (м. Кольчу-гіно Володимирської обл.) та ін.
Результати очищення підземної води родовища «Іржава канава»