MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-25
Часть–1_ Май –2025
198
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С
ПРИМЕНЕНИЕМ ЗОЛЫ АНГРЕНСКОЙ ТЭЦ
доцент,к.х.н. (PhD)Насирова Н.К
1
.,
профессор,д.т.н.Мухамедов К.Г
2
.,
1.Ташкентский государственный аграрный университет
2.Ташкентский государственный технический университет имени
Ислама Каримова
Аннотация: В статье рассматривается вопрос рационального подбора
методов очистки сточных вод, образующихся при производстве целлюлозы, с
учётом их сложного и переменного состава. Проведён анализ возможности
использования золы Ангренской ТЭЦ в качестве дешёвого и эффективного
сорбента и коагулянта, обладающего высокой удельной поверхностью и
способствующего адсорбции и осаждению загрязнений. Установлено, что
добавление золы в сточные воды способствует значительному снижению
цветности и концентрации взвешенных веществ. Экспериментально доказана
эффективность совместного применения золы с сульфатом алюминия, при
котором достигается более высокий уровень очистки. Авторы приходят к
выводу, что предлагаемый подход может быть экономически и экологически
обоснованной альтернативой традиционным реагентам при очистке сточных
вод целлюлозного производства.
Ключевые слова: Сточные воды, целлюлозное производство, коагуляция,
зола ТЭЦ, очистка воды, сульфат алюминия, флокуляция, адсорбция, дисперсная
фаза, неорганические примеси.
Проблема экономичной и эффективной очистки сточных вод, с одной
стороны и разнообразие существующих методов очистки с другой,
обуславливают необходимость подбора наиболее рациональной схемы очистки
для каждого конкретного объекта очищаемых сточных вод. Учитывая, что в
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-25
Часть–1_ Май –2025
199
реальных промышленных сточных вод производства целлюлозы содержатся или
могут образовываться в процессе очистки почти все четыре группы примесей по
степени дисперсности. При выборе схемы очистки сточных вод исходили из
коллоидно-химических аспектов, предусматривающих включение таких
процессов, как адсорбция, гетерокоагуляция, флокуляция, осаждение и
выделение загрязнений в виде твёрдой фазы. Для эффективного протекания
указанных процессов необходимо наличие в системе гетерогенной дисперсной
фазы, обладающей высокоразвитой поверхностью и специфическими
поверхностными свойствами. Для этой цели в практике водоочистки
используется известь, соли трехвалентных металлов, которые гидролизуясь в
воде, образуют гидрооксиды металлов с большой удельной поверхностью и
поливалентными катионами.
Применение извести при очистке сточных вод кислого характера таких,
как стоки производства целлюлозы фазы кисловки, сопряжено с рядом
дополнительных технологических операций из-за образования быстро
затвердевающих соединений в виде сульфата, фосфата и силиката кальция.
Соли трехвалентных металлов Al
2
(SO
4
)
3,
FeCl
3
дефицитны, так как являются
основными реагентами при коагуляционной очистки сточных вод многих
отраслей промышленности а также при подготовке питьевой воды.
При производстве целлюлозы, очистке подвергаются стоки после
щелочной варки, которые имеют следующие показатели: рН=12,0 ÷ 12,6;
ХПК=800÷2200 мг/л; взвешенные вещества=100÷200 мг/л; сухой остаток 2000
÷ 7000 мг/л; прокаленный остаток 1500 ÷ 5000 мг/л; щелочность 45,0 ÷ 150,0 мг
экв/л; SO
4
2
= 15 ÷ 21.5 мг/л, а также очищаются стоки после кислотной
обработки, имеющие рН=2,3 ÷ 3,0; ХПК= 70÷80 мг/л; взвешенные вещества =
45÷60 мг/л; сухой остаток 450 ÷ 550 мг/л; прокаленный остаток 350 ÷ 450 мг/л;
кислотность 4,0 ÷ 4,5 мг экв/л; SO
4
2
= 325 ÷ 475 мг/л,
Отработанные варочные щелока после корректировки концентрации
щелочи повторно используются на стадии варки целлюлозы. Из отмеченных
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-25
Часть–1_ Май –2025
200
наиболее энергоемкой и трудоемкой считается очистка промывных вод после
щелочной варки.
Твердая фаза, представляющая собой волокнистый материал, отделенная
от щелочного раствора, дважды промывается, а полученные промывные воды,
после очистки по принятой схеме, возвращаются в производство для промывок.
Для достижения эффективного процесса очистки промывных вод фазы
варки были использованы зола Ангренской ТЭЦ следующего состава; SiO =
32.0; Al
2
O
3
= 46.70; Fe
2
O
3
= 8.17; CaO = 11.6; Mg = 2.90; SO
3
= 1.85; TiO
2
= 0.55;
Ne
2
O = 1.10; K
2
O = 1.20.
Петрографические исследования проб золы показали, что в ней
содержаться муллитовые обломки, кварц, алюмоферрит, гематит и остатки угля.
А также имеются обломки стекло фазы 3-10мкм, ромбики муллита 2-5 мкм,
обломки кварца 4-5 мкм, ангидриды 10-20 мкм. Алюмоферриты представлены в
виде мельчайших зерен призматического вида ̴ 10мкм, гематит в виде чешуек
10-20мкм.
Исследуемая сточная вода (рН=6÷7) имеет следующий состав; ХПК
=750÷800 мг/л; сухой остаток 2500-2700 мг/л; прокалённый остаток 1600-1800
мг/л; щелочность 40-60 экв мг/л; Na
+
1450-1550 мг/л; Ca
3
2+
-11-12 мг/л; Mg
2+
4-5
мг/л; Fe
3+
-1.0 мг/л; Al
3+
- 15-20 мг/л; Cl -6-7 мг/л; Co
2-
-5-6 мг/л; SO
3
2-
-14-16 мг/л;
PO
4
3-
- 6-7 мг/л. При внесении золы в сточную воду из расчета 1.0 г/л
наблюдается снижение цветности на 30-40%. Взвешенные вещества в результате
их агрегации, коагуляции осаждаются за контактный период – 10 мин удаляется
до 40% взвешенных веществ, за 20 мин – 65%; за 30 мин до 70%.
Субмикроскопические остатки взвешенных веществ более стабильны, часть их
удаляется в течении 2 часа и более. Концентрация золы менее 1 г/л ощутимого
эффекта не оказывают. Увеличение концентрации золы до 3-5 г/л приводит к
сокращению времени контакта. Отмеченные результаты при этом ускоряются на
3-5 минут.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-25
Часть–1_ Май –2025
201
Совместное использование золы с коагулянтом сульфатом алюминия
приводит к значительному увеличению эффекта очистки. Оптимальная
концентрация коагулянта зависит от рН среды.
Таким образом, установлено, что золы ТЭЦ могут быть использованы при
очистке сточных вод производства целлюлозы. При этом, сочетание золы с
сульфитом алюминия увеличивает эффект очистки.
ЛИТЕРАТУРА
1.Кочетков Г.А., Чистяков А.А.
Очистка промышленных сточных вод
. — М.:
Химия, 1985.
2.Чернышев С.М.
Коллоидная химия в водоподготовке
. — СПб.: Наука, 2003.
3.Золотов Ю.А., Рузский А.И.
Аналитическая химия сточных вод
. — М.: Химия,
1990.
4.Орлов Д.С.
Химия окружающей среды
. — М.: Высшая школа, 1991.
5.Мещеряков Б. Г., Тарасова Н. П.
Физико-химические методы очистки воды
. —
М.: Наука, 2000.
6.Алёшин Ю.Я., Пивоварова Т.И.
Водоснабжение и водоотведение на
промышленных предприятиях
. — М.: Стройиздат, 1997.
