Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, г. Москва, РФ:

Кузин Е. Н., доцент, канд. техн. наук, e.n.kuzin@mail.ru

Кручинина Н. Е., декан, д-р техн. наук, профессор, krutch@muctr.ru

Комплексные коагулянты демонстрируют значительно более высокую степень очистки вод промышленного и природного происхождения от соединений железа, нефтепродуктов и взвешенных веществ. Наиболее перспективными являются коагулянты, имеющие в своем составе металлы со степенью окисления IV, такие как кремний или титан. Ранее было установлено, что продукты гидролиза соединений титана обладают повышенной коагуляционной эффективностью. Однако на сегодняшний день отсутствует промышленная технология получения комплексных реагентов с титаном. Для их синтеза растворы от сернокислотного вскрытия титансодержащих минералов в составе ильменитового и сфенового концентрата были модифицированы и переведены в твердую форму химической дегидратацией. Это обеспечило образование комплексных реагентов на основе сульфата алюминия и соединений титана. Пробная очистка поверхностного стока источника водоснабжения г. Москвы (Сходненского деревационного канала) и сточных вод одного из машиностроительных предприятий Московской обл. с использованием комплексного титансодержащего коагулянта доказала его повышенную эффективность по сравнению с традиционными реагентами (сульфатом алюминия) в снижении показателей взвешенных веществ, цветности, остаточного содержания соединений железа и нефтепродуктов.

1. Драгинский В. Л., Алексеева Л. П., Гетманцев С. В. Коагуляция в технологии очистки природных вод. М., 2005. 576 с.
2. Веляев Ю. О., Майоров Д. В., Захаров К. В. Усовершенствование технологии получения алюмокремниевого коагулянта-флокулянта на основе сернокислотного вскрытия нефелина // Химическая технология. 2011. № 10. С. 614–620.
3. Кручинина Н. Е., Кузин Е. Н. Получение отвержденных форм алюмокремниевого коагулянта и их использование в процессах водоочистки и водоподготовки // Цветные металлы. 2016. № 10. С. 8–13. DOI: 10.17580/tsm.2016.10.01.
4. Кручинина Н. Е. АКФК как альтернатива традиционным коагулянтам в процессах водоочистки и водоподготовки // Экология производства. 2006. № 2. С. 46–50.
5. Zhao Y. X., Gao B. Y., Shon H. K., Kim J.-H., Yue Q. Y., Wang Y. Floc characteristics of titanium tetrachloride (TiCl₄) compared with aluminum and iron salts in humic acid–kaolin synthetic water treatment // Separation and Purification Technology. 2011. Vol. 81, No. 3. P. 332–338.
6. Huang X., Gao B., Wang Y., Yue Q., Li Q., Zhang Y. Coagulation performance and flocs properties of a new composite coagulant: polytitanium-silicate-sulfate // Chemical Engineering Journal. 2014. Vol. 245. P. 173–179.
7. Zhao Y. X., Gao B. Y., Zhang G. Z., Qi Q. B., Wang Y., Phuntsho S., Kim J.-H., Shon H. K., Yue Q. Y., Li Q. Coagulation and sludge recovery using titanium tetrachloride as coagulant for real water treatment: A comparison against traditional aluminum and iron salts // Separation and Purification Technology. 2014. Vol. 130. P. 19–27.
8. Измайлова Н. Л., Лоренцсон А. В. Исследование гидролиза разбавленных водных растворов ТiOSO₄·2Н₂О и TiCl₄ и электроповерхностных свойств образующихся продуктов // Тезисы VI Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Менделеев–2012». СПб.: Соло, 2012. С. 205–207.

9. Shon H., Vigneswaran S., Kandasamy J., Zareie M., Kim J., Cho D., Kim J. H. Preparation and characterization of titanium dioxide (TiO₂) from sludge produced by TiCl₄ flocculation with FeCl₃, Al₂(SO₄)₃ and Ca(OH)₂ coagulantaids in wastewater // Separation Science and Technology. 2009. Vol. 44, No. 7. P. 1525–1543. DOI: 10.1080/01496390902775810.
10. Шабанова Н. А., Попов В. В., Саркисов П. Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. М.: Академкнига, 2007. 309 с.
11. Герасимова Л. Г., Щукина Е. С., Майоров Д. В. Исследования по созданию безотходной технологии титановых дубителей из сфенового концентрата // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2011. Т. 14, № 4. С. 774–777.
12. Копьев Д. Ю., Садыхов Г. Б., Гончаренко Т. В., Олюнина Т. В., Леонтьев Л. И. К вопросу об использовании лейкоксенового концентрата для производства пигментного диоксида титана сернокислотным способом // V Международная конференция-школа по химической технологии: сборник тезисов докладов сателлитной конференции ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. В 3 т. Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2016. С. 246–247.
13. Герасимова Л. Г., Щукина Е. С., Маслова М. В. Технология переработки сфенового концентрата с получением титановых солей // Химическая технология. 2008. № 6. С. 241–244.
14. Пат. 2588535 Российская Федерация. МПК C 01 F 7/74, C 01 B 33/26, C 02 F 1/52. Способ получения алюмо-кремниевого флокулянта-коагулянта / Кузин Е. Н., Кручинина Н. Е. № 2015111988/05, заявл. 02.04.2015; опубл. 27.06.2016, Бюл. № 18.
15. Горощенко Я. Г. Химия титана. Ч. II. Киев: Наукова думка, 1972. 288 с.
16. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПин 2.1.4.1074-01».
17. Zhao Y. X., Phuntsho S., Gao B. Y., Huang X., Qi Q. B., Yue Q. Y., Wang Y., J.-H. Kim, Shon H. K. Preparation and characterization of novel polytitanium tetrachloride coagulant for water purification // Environmental Science & Technology. 2013. Vol. 47, Iss. 22. P. 12966–12975.
18. Chekli L., Eripret C., Park S. H., Tabatabai S. A. A., Vronska O., Tamburic B., Kim J. H., Shon H. K. Coagulation performance and floc characteristics of polytitanium tetrachloride (PTC) compared with titanium tetrachloride (TiCl₄) and ferric chloride (FeCl₃) in algal turbid water // Separation and Purification Technology. 2017. Vol. 175. P. 99–106.
19. Zhao Y. X., Gao B. Y., Shon H. K., Cao B. C., Kim J. H. Coagulation characteristics of titanium (Ti) salt coagulant compared with aluminum (Al) and iron (Fe) salts // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 185, No. 2. P. 1536–1542.