Чистая пресная вода приобретает все большую ценность. В этих условиях возникает необходимость создания многоуровневых систем водозащиты и водоочистки, и техническое совершенствование способов…

Проблема глубокой химической очистки сточных вод – различных по составу промышленных и коммунальных, а также поверхностных диффузных стоков приобретает в нашей стране особую актуальность как с медико-экологических, так и с экономических позиций. Все они в той или иной степени связаны с поверхностными и подземными источниками водоснабжения. В то же время 70% токсикантов попадает в организм человека с водой, что приводит к разным заболеваниям и является одной из причин преждевременной смертности. Кроме того, даже в нашей «водообильной» стране источники экологически чистой пресной воды приобретают коммерческую ценность, которая в зарубежном мире уже в ближайшей перспективе сопоставляется с нефтяной. В этих условиях возникает необходимость создания многоуровневых систем водозащиты и водоочистки, концептуально рассмотренных ранее и рекомендованных для промышленного и густонаселенного Волжского бассейна.

Важнейшим компонентом этих систем должно стать совершенствование существующих способов водоочистки, в том числе за счет создания межрегиональных (бассейновых), региональных и муниципальных и, наконец, локальных территориально-производственных и городских центров производства наиболее эффективных средств водоочистки – коагулянтов и флокулянтов. Сетевой принцип организации этих производств, с одной стороны, требует всестороннего рассмотрения основных источников химического загрязнения среды обитания, наличия исходного алюмосиликатного сырья (нефелинового, бокситового, алунитового, каолинитового, анортозитового, лейцитового и др.), состояния его техноэкологической изученности и географии размещения.

С другой стороны, очевидна необходимость оценки возможностей коммерциализации выпуска профилирующих средств водоочистки, включающей организацию их попутного производства крупными компаниями, специализированными на выпуск глиноземного и алюминиевого сырья (РУСАЛ, СУАЛ и др.), а также автономными и самостоятельными малыми и средними горно-технологическими и инновационно-техноэкологическими предприятиями (соответственно МГТП и МИТЭП), ориентированными на комплексную переработку рассматриваемых видов природного и техногенного  сырья и выпуск, помимо коагулянтов и флокулянтов, широкого ассортимента сопутствующей высоколиквидной химической продукции.

С этих позиций в качестве наиболее универсального и эффективного способа водоочистки и герметичной консервации дисперсных и токсичных отходов производства и потребления рекомендуется инновационная разработка НИЦ «ЭПЭ» ОИВТ РАН, осуществленная в начале 90-х годов и доказавшая свою эффективность как в опытно-промышленных, так и в производственных условиях.

 Основой этой разработки является создание нового алюмосиликатного реагента – АСР, применяемого для очистки промышленных, хозяйственно-бытовых и сточных вод различного состава. Реагент и его применения защищены патентом РФ, на его использование имеется гигиенический сертификат Министерства здравоохранения РФ. Реагент успешно испытан более чем на 20 предприятиях различного профиля. Доказана его применимость и для очистки питьевой воды. Приготовление реагента из исходного природного или техногенного алюмосиликатного сырья сернокислотным методом осуществляется либо локально, т. е. самим потребителем-предприятием, либо централизованно – Центром абонементного обслуживания водоочистки всех потребителей в пределах территорий или водного бассейна в радиусе до 300 км.

Реагент АСР по своим химическим свойствам превосходит традиционные коагулянты (табл. 1), в то время как его стоимость в 2–3 раза ниже сульфата алюминия за счет использования для его приготовления природного и техногенного сырья вместо синтезированных химических продуктов. Данные табл. 2 свидетельствуют о значительно более широких диапазонах рабочих температур и рН у АСР сравнительно с сульфатом алюминия. Специфика состава АСР обусловливает одновременное проявление его свойств как флококоагулянта, что обеспечивает универсальность и эффективность его использования, включая высокую скорость образования и осаждения хлопьев, выпадающих в осадок и концентрирующих все ингредиенты загрязнения водных систем (взвеси, особо ценные и токсичные элементы, радионуклиды и т. д.).

Таблица 1
Сравнительные показатели эффективности традиционного и нового реагентов (1)

Преимущества АСР доказаны результатами испытания его на предприятиях металлургии, металлообработки и машиностроения (Череповец, Мончегорск, Москва), на бумажно-целлюлозных и деревообрабатывающих производствах (Архангельск, Сегежа, Подосиновец и др.), при очистке от масел и нефтепродуктов (Москва, Казань), а также на Войковских кустовых очистных сооружениях в Москве. При замене 1 тыс. т сульфата алюминия (3200 руб/т) на АСР (300–500 руб/м3) и расходовании его в объемах 0,5–4 л/м3 стоков экономия затрат составляет около 2,5 млн руб.

В качестве примера приводятся результаты применения АСР для очистки промстоков ОАО ГМК «Североникель», аномально обогащенных как профилирующими цветными металлами, так и токсичными компонентами 1-го класса опасности – кадмием и мышьяком (табл. 2). Приведенные результаты анализов свидетельствуют не только о высокой и достаточной относительно ПДК степени очистки промстоков, но и о концентрации в осадках никеля и меди до 3–10 кг/т, кобальта и мышьяка – от 100 до 700 г/т, т. е. в количествах, представляющих интерес для их доизвлечения.

Таблица 2
Распределение полезных и токсичных компонентов в промстоках и продуктах
их очистки с использованием АСР (3)