Очистка сточных вод от метиленового синего и ионов никеля с использованием сорбентов на основе семян Litsea glutinosa тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дао Ми Уиен

• Дао Ми Уиен
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Дао Ми Уиен

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Источники образования и характеристика сточных вод, содержащих красители и 10 ионы тяжелых металлов

1.2 Методы очистки сточных вод от красителей и ионов тяжелых металлов

1.3 Адсорбционная очистка воды от красителей и ионов тяжелых металлов

1.3.1 Механизмы адсорбции красителей и ионов тяжелых металлов

1.3.2 Сырье для получения адсорбентов

1.3.3 Методы получения углеродных сорбентов

1.3.4 Характеристика перспективных углеродных адсорбентов

1.3.5 Регенерация углеродных сорбентов

1.4 Оценка негативного воздействия на водоемы сточных вод, содержащих красители 36 и ионы тяжелых металлов

1.4.1 Экологическое нормирование состояния окружающей природной среды в 36 результате воздействия сточных вод, содержащих красители и ионы тяжелых металлов

1.4.2 Методики оценки экологического ущерба и предотвращенного экономического 37 ущерба окружающей природной среде от сброса неочищенных сточных вод

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты и материалы исследования

2.1.1 Характеристика исходного сырья

2.1.2 Модельные примеси воды и их характеристики

2.1.3 Характеристика сточных вод биологических очистных сооружений г. 42 Зеленодольск

2.2 Получение углеродных сорбентов из семян Litsea glutinosa

2.3 Методики проведения экспериментальных исследований

2.3.1 Исследование адсорбционной очистки модельных растворов от красителей и 45 ионов металлов углеродным сорбентом

2.3.2 Исследование кинетики, равновесия и термодинамики процесса адсорбции

2.3.3 Десорбция и утилизация обработанного сорбента

2.3.4 Исследование биосорбционной очистки сточной воды

2.4 Методы аналитических исследований

2.4.1 Методы аналитического определения физико-химических характеристик 49 углеродных сорбентов

2.4.2 Определение концентрации метиленового синего

2.4.3 Определение концентрации ионов никеля

2.4.4 Определение основных параметров активного ила и образцов сточной воды

ГЛАВА 3 ПОЛУЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУЧЕННЫХ СОРБЕНТОВ

3.1 Исследование характеристик углеродного сорбента

3.1.1 Получение углеродных сорбентов из семян Litsea glutinosa

3.1.2 Физико-химические характеристики гранулированного углеродного 58 адсорбента на основе семян Litsea glutinosa

3.1.3 Физико-химические характеристики магнитного порошкообразного 62 углеродного сорбента на основе семян Litsea glutinosa

3.2 Изучение сорбционной способности углеродных сорбентов по отношению к 66 метиленовому синему и ионам никеля

3.3 Исследование кинетики, равновесия и термодинамики процесса адсорбции

3.3.1 Исследование кинетики процесса адсорбции

3.3.2 Исследование равновесия процесса адсорбции

3.3.3 Исследование термодинамики процесса адсорбции

3.4 Регенерация отработанных углеродных сорбентов

3.5 Эффективность сорбционного удаления метиленового синего и ионов никеля из 82 смешанного раствора

ГЛАВА 4 ИСПЫТАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ 85 СОРБЕНТОВ ИЗ СЕМЯН LITSEA GLUTINOSA В ПРОЦЕССАХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

4.1 Применение магнитного порошкообразного сорбента в биологической очистке 85 сточных вод, содержащих метиленовый синий и ионы никеля

4.2 Технологическая схема биологической и биосорбционной очистки сточных вод с 92 использованием магнитного порошкообразного углеродного сорбента

4.3 Эколого-экономическая оценка применения магнитного порошкообразного 93 углеродного сорбента в технологии биологической очистки сточных вод

4.3.1 Расчет экономических показателей процесса получения сорбционных материалов

4.3.2 Расчет предотвращённого экономического ущерба окружающей природной 96 среде от сброса сточных вод

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Очистка сточных вод от метиленового синего и ионов никеля с использованием сорбентов на основе семян Litsea glutinosa»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время загрязнение окружающей среды примесями сточных вод промышленного и коммунально-бытового характера остается серьезной экологической проблемой. Так, ионы тяжёлых металлов и красители в составе сточных вод гальванических производств машиностроительных предприятий, производств текстильных и меховых изделий, а также химических предприятий по производству лакокрасочной продукции отличаются большой распространённостью, высокой токсичностью, малой биоразлагаемостью, химической устойчивостью. Вследствие этого они способны накапливаться в живых организмах, что является причиной необратимых экологических последствий в природных и техногенных экосистемах. Особенно неблагоприятным является присутствие токсичных поллютантов в составе промышленных потоков сточных вод, направляемых для очистки на биологические очистные сооружения, в «залповых» концентрациях, образующихся в результате плановой или внеплановой промывки оборудования, или в случаях аварийных сбросов.

В связи с этим разработка эффективных способов очистки сточных вод от этих поллютантов является актуальной исследовательской задачей, представляющей, таким образом, не только фундаментальный интерес, но и имеющей очевидную прикладную направленность, связанную с защитой окружающей среды и здоровья человека.

Одним из наиболее перспективных способов для одновременной очистки сточных вод от ионов тяжёлых металлов и красителей является адсорбция как достаточно простой, эффективный и надёжный метод. С учетом высокой скорости процесса адсорбции этот способ может быть эффективно использован для устранения влияния «залповых» сбросов токсичных веществ, содержание которых в сточных водах является сверхнормативным, на микробиоценоз активного ила или биопленки, участвующих в биологической очистке сточных вод.

Несмотря на широкое практическое использование данного метода в процессах очистки промышленных сточных вод, в этой области существует ряд проблем, связанных с получением и свойствами сорбентов. В настоящее время перспективным сырьем для получения сорбционных материалов являются отходы сельскохозяйственного производства. Обладая очевидными преимуществами с точки зрения дешевизны, доступности, разнообразия, высокого содержания углерода и удовлетворительных адсорбционных характеристик, такое вторичное возобновляемое сырье активно вытесняет традиционное сырье для получения сорбентов, применяемых в процессах очистки промышленных сточных вод. Кроме того, при этом полностью или частично решается вопрос утилизации неиспользуемых отходов переработки первичного сырья, используемого в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Таким образом, применение сорбентов, полученных из возобновляемого растительного сырья, для очистки сточных вод, содержащих токсичные компоненты, такие как ионы тяжелых металлов и красители, является актуальным и приемлемым с экологической и экономической точки зрения. При этом для обеспечения эффективного отделения от очищенной среды и, таким образом, повышения технологичности процесса очистки сорбентам может быть обеспечено свойство намагниченности с целью их отделения от очищенной среды в магнитном поле.

Степень разработанности темы. В настоящее время значительный интерес представляет исследования, направленные на разработку сорбентов из возобновляемого растительного сырья для очистки сточных вод. Значительный вклад в развитие процессов получения и методов исследования свойств сорбционных материалов и сорбентов на основе сельскохозяйственных и промышленных отходов внесли российские и зарубежные исследователи: И.Г. Шайхиев, Е.С. Климов, Р.Р. Ильясова, А.М. Захаревич, Л.А. Земнухова, О.А. Шпигун, С.В. Свергузова, Ю.Г. Базарнова, Н.А. Политаева, S. De Gisi, B.K. Pramanik, I. Sreedhar, D.P. Dubal, N. Ngadi, E.L. Foletto и другие. В настоящей работе предложено получение образцов углеродных сорбентов из возобновляемого растительного сырья на основе семян Litsea glutinosa для очистки сточных вод, содержащих красители и ионы тяжелых металлов. Полученные образцы углеродных сорбентов в виде гранулированных и магнитных порошкообразных из семян L. glutinosa отличаются облегченным отделением от очищенной воды и возможностью их регенерации, что также обеспечивает их широкое применение в процессах водоочистки.

Цель работы заключается в получении, исследовании свойств и применении сорбентов на основе возобновляемого растительного сырья - семян Litsea glutinosa для эффективной очистки сточных вод от метиленового синего и ионов никеля в качестве модельных поллютантов и снижении негативного воздействия сточных вод на биоценоз активного ила очистных сооружений и водоемы-приемники.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- предложить, научно обосновать и исследовать процессы получения гранулированного (ГУС) и магнитного порошкообразного углеродного сорбента (МПУС) на основе семян L. glutinosa, а также их физико-химические свойства и сорбционные характеристики;

- определить условия эффективного удаления метиленового синего (МС) и ионов никеля из модельных растворов и сточных вод полученными образцами гранулированного и магнитного порошкообразного углеродного сорбента;

- охарактеризовать адсорбционное равновесие, определить кинетические закономерности и оценить термодинамику процесса адсорбции МС и ионов никеля полученными углеродными сорбентами;

- оценить возможность регенерации отработанных сорбентов и повторного использования регенерированных углеродных сорбентов;

- на основании результатов комплексных лабораторных исследований процесса совместной биологической и адсорбционной очистки сточных вод г. Зеленодольск Республики Татарстан и дать оценку снижения негативного воздействия токсичных компонентов в составе сточных вод на биоценоз активного ила очистных сооружений и на водоемы-приемники.

Научная новизна работы определяется следующим:

- на основе возобновляемого сырья - семян L. glutinosa сочетанием химической активации и карбонизации получены новые углеродные сорбенты в гранулированном и магнитном порошкообразном виде и определены их сорбционные характеристики. На основании собственных данных исследования поверхности пор и кинетики сорбции показано, что для ГУС с меньшим размером пор процесс сорбции описывается смешанной диффузионной моделью; для МПУС с большим размером пор скорость сорбционного процесса определяется внутри-частичной диффузией;

- экспериментально определены дозы полученных сорбентов (от 1 до 8 г/дм3) для удаления метиленового синего и ионов никеля из растворов с характерными «залповыми» концентрациями поллютантов (от 20 до 30 мг/дм3);

- научно обосновано использование МПУС в технологии биологической очистки сточных вод на базе аэротенков. Получены новые количественные данные по обеспечению качества и нетоксичности водных проб, очищенных в процессе биологической очистки сточных вод в присутствии МПУС в дозах, рекомендуемых для предотвращения «залповых» сбросов МС и ионов никеля.

Теоретическая значимость работы. Результаты, полученные в настоящей работе, расширят представления о методах получения и исследования свойств ГУС и МПУС на основе вторичного растительного сырья, а также об их использовании для очистки сточных вод от красителей и ионов тяжёлых металлов.

Практическая значимость работы. В ходе выполнения настоящего исследования предложены, обоснованы и реализованы в лабораторном масштабе способы получения ГУС и МПУС на основе возобновляемого сырья - семян L. glutinosa. Получен патент РФ на способ получения ГУС.

Доказана эффективность практического использования полученных сорбентов в процессе сорбционной очистки водных растворов от красителей и ионов тяжёлых металлов на примере МС и ионов никеля.

Обсуждены результаты исследования и показаны перспективы использования МПУС на основе семян L. glutinosa с определением величины эколого-экономического эффекта от

реализации биосорбционного очистки сточных вод в режиме «залповых» нагрузок по МС и ионам никеля для обеспечения эффективности удаления указанных токсикантов и органических веществ, а также поддержания удовлетворительного состояния активного ила на биологических очистных сооружениях.

Методология и методы исследования. Методология исследования заключалась в системном изучении способов получения, исследования физико-химических свойств и морфологических характеристик поверхности, а также эколого-экономической эффективности применения углеродных адсорбентов, полученных из возобновляемого растительного сырья. При этом использовали комплекс современных физико-химических и биологических методов исследования: спектрофотометрию, рентгенофазовый анализ, энерго-дисперсионный анализ (ЭДС-спектр), сканирующую электронную микроскопию (СЭМ), инфракрасную спектроскопию (ИК-спектр), вибромагнетометрию, определение удельной поверхности, дыхательной активности микроорганизмов, биотестирования образцов сточных вод и др.

Положения, выносимые на защиту:

- для получения высокоэффективных образцов гранулированного углеродного сорбента (ГУС) на основе семян L. glutinosa сырье должно быть предварительно активировано в растворе гидрокарбоната натрия (NaHCO3) (5 % масс.) при температуре 50 oC в течение 24 ч и подвергнуто дальнейшей карбонизации при температуре от 450 oC в течение 1 ч; получение магнитного порошкообразного углеродного сорбента (МПУС) на основе семян L. glutinosa с наилучшими адсорбционными и магнитными характеристиками состоит в последовательном использовании комплекса активаторов - 0,5 M раствора хлорида железа(Ш) (FeCh) и раствора гидроксида калия (КОН) (15 % масс.) и дальнейшей карбонизации при заданных параметрах;

- заданные характеристики сорбентов, а именно форма и размер частиц, структура и удельная площадь поверхности пор, функциональные группы на поверхности, а также магнитные свойства образцов сорбента формируются под воздействием различных активаторов (NaHCO3, FeCl3, KOH) в процессе карбонизации сырья;

- скорость и эффективность сорбционного удаления метиленового синего (МС) и ионов никеля определяется как диффузионными процессами, так и взаимодействием сорбтивов с функциональными группами углеродных сорбентов. При общей высокой эффективности сорбционного удаления МС всеми образцами полученных сорбентов адсорбция ионов никеля на поверхности образцов МПУС является менее эффективной, чем на поверхности образцов ГУС;

- внесение МПУС в активный ил повышает эффективность удаления загрязняющих веществ, в том числе МС и ионов никеля в «залповых» концентрациях, обеспечивает значительное снижение токсичности сточных вод, поступающих на биологическую очистку, повышение дыхательной активности активного ила, улучшение его седиментационных свойств и,

как следствие, обусловливает значительный предотвращенный экономический ущерб окружающей среде.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивается значительным объёмом метрологически обработанных результатов исследований, а также подтверждается использованием необходимых современных инструментальных методов исследования и публикациями в ведущих рецензируемых журналах.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на XVII Всероссийских конференциях молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2021 г.); the VII-th International Environmental Congress (Ninth International Scientific-Technical Conference) «Ecology and Life Protection of Industrial-Transport Complexes» (Самара, 2019 г.); V-th International Conference «Actual Scientific & Technical Issues of Chemical Safety» (Казань, 2020 г.); XI Национальной научно-практической конференции с международным участием (Омск, 2020 г.); Innоvatiоns in life stieres: сборник материалов III международного симпозиума (Белгород, 2021 г.); XXIII Международной молодёжной научной конференции «Севергеоэкотех» (Ухта, 2022 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах, индексированных в международных базах цитирования Scopus/Web of Science и рекомендованных ВАК для размещения материалов диссертаций; 6 докладов в сборниках научных Всероссийских и международных конференций; получен 1 патент РФ.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Проведённое исследование соответствует паспорту специальности 1.5.15. Экология (технические науки), а именно разделу «Прикладная экология», определенному как разработка принципов и практических мер, направленных на охрану живой природы как на видовом, так и экосистемном уровне; разработка принципов создания искусственных экосистем (агроэкосистемы, объекты аквакультуры и т.п.) и управления их функционированием; исследование влияния антропогенных факторов на экосистемы различных уровней с целью разработки экологически обоснованных норм воздействия хозяйственной деятельности человека на живую природу.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 122 страницах, состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы, включающего 191 наименование отечественных и зарубежных публикаций, содержит 43 рисунка, 26 таблиц, 1 приложения.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в обсуждении цели и задач диссертационной работы, поиске, анализе и систематизации литературных данных, выполнении экспериментальных работ, обсуждении результатов исследований и формировании выводов совместно с научным руководителем, а также в написании научных публикаций по теме диссертации, участии в конференциях.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность профессору Сироткину Александру Семеновичу за научное руководство, определение темы, постановку цели и задач диссертационной работы, научные консультации и обсуждение полученных результатов, заместителю директора Института исследований и разработок Дуйтанского университета, Вьетнам, к.т.н. Ле Ван Тхуан за научные консультации при проведении экспериментальных исследований, методическое сопровождение и поддержку.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Источники образования и характеристика сточных вод, содержащих красители

и ионы тяжелых металлов

Вода - неотъемлемая часть жизни и ее присутствие важно для всех живых организмов. В настоящее время, спрос на воду увеличивается в связи с ростом численности населения и развитием промышленности. Глобальный спрос на воду увеличился на 600 % за последние 100 лет и, как ожидается, вырастет до 30 % в 2050 г. [1,2]. Однако за последние несколько десятилетний лет загрязнение воды усилилось и привело к повышению рисков и серьёзной нехватки чистой воды для бытового использования. Поэтому необходимость очистки воды стало одной из самых серьёзных экологических проблем, вызывающей озабоченность во многих странах. Загрязнение воды может представлять серьезную угрозу как для окружающей среды, так и для живых организмов. По данным всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 1,2 млн. человек потребляют воду без гарантий для здоровья, что является причиной около 30 000 ежедневных смертей и многих широко распространённых заболеваний. Подсчитано, что 70-80 % заболеваний в развивающихся странах вызваны загрязнением воды, особенно среди женщин и детей, которые чрезвычайно подвержены заболеваниям, вызванным загрязнением воды [3]. Существует множество причин загрязнения воды, и одной из основных причин загрязнения воды во всем мире является непосредственный сброс в окружающую среду сточных вод, образующихся в рамках производственного процесса или вспомогательных операций. Более 80 процентов промышленных и городских сточных вод сбрасываются обратно в окружающую среду без очистки или повторного использования [4]. Во Вьетнаме с 2002 по 2020 г. количество промышленных сточных вод увеличилось в семь раз (рис. 1.1а) [5]. Быстрое развитие промышленности в данной стране привело к увеличению загрязнения прибрежных вод, особенно в нижнем течении рек, а также в большинстве озер и каналов в городских районах.

Не только Вьетнам, но и во многих странах мира сталкиваются с серьезными экологическими проблемами. Так, ежегодно в России сбрасываются около 60 км3 сточных вод, из которых более 40 % классифицируются как загрязнённые. В целом, большая часть сточных вод вносится из промышленными предприятиями (59 %), коммунальной деятельностью (24 %), оставшиеся 17 % приходится на сельское хозяйство.

Доля различных производств в общем объеме загрязненных сточных вод показана на рисунке 1.1б [6]. Из всего объёма сточных вод только 11,86 % очищаются до нормативных значений (рис. 1.1 б). Остальные 88,14 % подлежат очистке или доочистке; при этом 20,48 %

сточных вод сбрасываются в естественные водоемы без очистки [7]. Постоянно растущее потребление воды производственными отраслями проводит к истощению водных ресурсов и ухудшает условия разбавления загрязненных сточных вод в водоемах [8].

Основные примеси производственных сточных вод включают тяжелые металлы, красители, органические и неорганические химические вещества. Эти загрязняющие вещества сбрасываются в водоемы от различных источников, что также обусловливает интенсивное загрязнение окружающей среды и снижает эффективность процессов самоочищения. Загрязняющие вещества, присутствующие в воде, могут накапливаться в пищевых цепях и сетях, что в конечном итоге оказывает негативное воздействие на живые организмы и экосистемы в целом.

Рисунок 1.1 - Доля различных производств в общем объеме загрязненных сточных вод во Вьетнаме с 2002 по 2020 г. (а) и в России в 2008 г. (б) [5-7]

Вместе с развитием промышленности наблюдается стремительное увеличение объема и разнообразия состава сточных вод, содержащих красители и ионы металлов.

Сточные воды, содержащие красители, в основном, образуются на различных промышленных предприятиях, относимых к таким отраслям как текстильная, косметическая, бумажная, кожевенная, резиновая и полиграфическая. Для удовлетворения спроса в текстильной промышленности ежегодно производится 1,6 млн. тонн красителей, и 10-15 % этого объема сбрасывается в виде сточных вод [9]. Из-за потерь красителя в процессе окрашивания, как следствие, образуются большие объемы сточных вод, поступающих в окружающую среду. Подсчитано, что на 1 кг хлопкового волокна образуется примерно 200 дм3 сточных вод. Состав данных сточных вод варьирует и может быть очень сложным, а примеси -высокотоксичными, исходя из химической природы. Синтетические красители и пигменты,

используемые в технологических процессах, особенно в текстильной промышленности, многочисленны и разнообразны с точки зрения хромофорных групп (азогруппы, антрахиноновые группы, индигоиды, ксантены, фталоцианины, нитрозы, трифенилметаны и полиметины). В процессах окрашивания текстильных материалов применяются водорастворимые (кислотные, основные, металлосодержащие, реактивные и прямые красители) и водонерастворимые красители (кубовые красители, серные и диспергируемые красители). Большинство этих красителей представляют собой азокрасители (60-70 %), характеризующиеся высокой химической стабильностью за счет комбинации азогрупп с ароматическими кольцами [10], которые биологически оказываются недоступными для деградации. Более того, азокрасители в составе сточных вод зачастую входят в состав сложных смесей, включающих исходные красители, а также связанные с ними пестицидов и тяжелых металлов.

Данные сточные воды характеризуются выраженным цветом, высокой органической нагрузкой и биохимической потребностью в кислороде, низкой концентрацией растворенного кислорода и незначительной биоразлагаемостью в аэробных условиях. Присутствие этих красителей в сточных водах, а также их относительная доступность к биодеградации оказывают негативное воздействие на окружающую среду и, в частности, на водные экосистемы из-за их токсического и канцерогенного воздействия на гидробионты. Кроме этого, загрязнение водоемов этими соединениями вызывает изменения в биологических циклах водной биоты, отрицательно воздействует на процессы фотосинтеза и оксигенации водного объекта, например, вследствие снижения интенсивности освещения водной среды. Результатом поступления красителей в водную среду являются респираторные заболевания, раздражение кожи и увеличение риска рака у людей. Таким образом, крайне важно эффективно удалять красители из сточных вод, чтобы обеспечить безопасный сброс очищенных сточных вод в водоемы.

Среди разнообразия применяемых красителей метиленовый синий считается распространенным красителем в различных производствах. Обладая характеристиками высокой растворимости и стабильности, метиленовый синий является обычным красителем, который широко используется при окрашивании хлопка, дерева, шелка и волос. Кроме того, метиленовый синий применяются в медицине при лечении метгемоглобинемии и инфекций мочевыводящих путей [11]. Однако, накопление метиленового синего в водоемах оказывает разрушительное воздействие на окружающую среду и имеет неблагоприятные последствия для здоровья, такие как затрудненное дыхание, рвота, ожоги глаз, диарея и тошнота.

Помимо органических загрязняющих веществ, таких как красители, промышленные сточные воды часто содержат другие токсичные неорганические загрязнители. Список неорганических загрязнителей возглавляют тяжелые металлы, оказывающие разнообразные негативные воздействия на организмы в целом.

Тяжелые металлы - это общий термин, который применяется к группе металлов и металлоидов и их относительная атомная масса превышает 50 атомных единиц массы (а.е.м.) По сравнению с другими загрязняющими веществами тяжелые металлы устойчивы, не удаляются в естественных процессах их превращения. Более того, они могут накапливаться в водной биоте и участвовать в образовании органических комплексов, которые потенциально могут быть более токсичными и нанести необратимый ущерб здоровью человека. Большинство тяжелых металлов токсичны для человека даже при низких концентрациях в водной среде.

При этом некоторые тяжелые металлы, такие как медь, цинк, никель, железо, молибден, свинец в чрезвычайно низких концентрациях в водных растворах являются необходимыми для развития организмов в качестве микроэлементов, но превышение допустимого уровня наносит вред из-за их токсичности и способности к накоплению. Основные источники и влияние наиболее распространенных тяжелых металлов на здоровье организмов представлены в таблице 1.1 [12].

Таблица 1.1 - Основные источники тяжелых металлов и их влияние на здоровье

Тяжелые металлы Основные источники Воздействие на здоровье

1 2 3

Мышьяк (As) Электроника и производство стекла Проблемы с кожей, рак внутренних органов

Свинец (РЬ) Свинцовые батареи, припой, Поражение центральной нервной

сплавы, пигменты для оболочки системы, церебральные нарушения,

кабелей, ингибиторы ржавчины, нарушение функции почек, печени,

боеприпасы, глазури и репродуктивной системы

стабилизаторы пластмасс

Кадмий (Cd) Аккумуляторы, краски, Канцероген, нарушение функции

сталелитейная промышленность, почек

производство пластмасс, металло-

перерабатывающие заводы и

ржавые оцинкованные трубы

Никель (№) Производство нержавеющей стали и никелевых сплавов Канцероген, тошнота, диарея

Ртуть Электролитическое производство Нейротоксин, дисфункция почек,

хлора и каустической соды, стоки нарушение кровообращения,

со свалок и сельского хозяйства, неврологическое расстройство

электрические приборы,

промышленные и контрольные

приборы, лабораторное

оборудование и нефте-

перерабатывающие заводы

Продолжение таблицы 1. 1

1 2 3

Хром (Сг) Сталелитейные, целлюлозные и кожевенные заводы Канцероген, тошнота, диарея

Медь (Си) Корродированные сантехнические системы, электронная и кабельная промышленность Поражение печени, судороги, бессонница

Цинк ^п) Латунное покрытие, резиновые изделия, некоторые косметические средства и аэрозольные дезодоранты Раздражение кожи, тошнота, депрессия, анемия, неврологические симптомы

Тяжелые металлы не поддаются биологическому разложению, устойчивы и обладают высокой подвижностью в водных средах, и поэтому они имеют тенденцию накапливаться в почвах и живых организмах, что приводит к негативным последствиям для окружающей среды. Тяжелые металлы поглощаются растениями и далее прогрессивно накапливаются в организмах животных и людей вследствие переноса в пищевых цепях, вызывая серьезные негативные последствия для здоровья. В связи с вышесказанным, необходимость извлечения токсичных веществ из сточных вод перед их сбросом в водоемы является серьезной задачей для предотвращения дальнейших пагубных последствий.

Таким образом, разработка эффективных процессов и материалов для очистки сточных вод от тяжелых металлов и красителей остается актуальным направлением исследований. Далее рассматриваются традиционные и перспективные методы очистки сточных вод от этих примесей.

1.2 Методы очистки сточных вод от красителей и ионов тяжелых металлов

К основным методам очистки сточных вод от красителей и ионов тяжелых металлов, применяемым в настоящее время, относятся физико-химические, химические и биологические методы, классификация которых представлена на рисунке 1.2 [13].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дао Ми Уиен, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Wada, Y. Modeling global water use for the 21st century: The Water Futures and Solutions (WFaS) initiative and its approaches / Y. Wada, M. Florke, N. Hanasaki, S. Eisner [et al.] // Geoscientific Model Development - 2016. - Vol. 9 - № 1 - P. 175-222.

2. Burek, P. Water Futures and Solution. Fast Track Initiative - Final Report ADA Project Number 2725-00/2014 / P. Burek, Y. Satoh, G. Fischer, M.T. Kahil [et al.] // Water Futures and Solution. - 2016. -113 p.

3. Premkumar, M.P. Eco-friendly treatment strategies for wastewater containing dyes and heavy metals / M.P. Premkumar, K.V. Thiruvengadaravi, P. Senthil Kumar, J. Nandagopal, S. Sivanesan // Energy, Environment, and Sustainability. - 2018. - P. 317-360.

4. Boretti, A. Reassessing the projections of the World Water Development Report / A. Boretti, L. Rosa // npj Clean Water. - 2019. - Vol. 2. - № 1. - P. 1-6.

5. Sawdon, J. Water Pollution Control Funds in Vietnam Brief / J. Sawdon, C.-R. Jeremy, L. Benoit // ICEM - International Centre for Environmental Management. Prepared for the Japanese International Cooperation Agency, Hanoi, Vietnam. - 2011. - 13 p.

6. Глухов, В.В. Экономические основы экологии: учебник для вузов / В.В. Глухов, Т.В. Лисочкина, Т.П. Некрасова. - СПб.: спец. лит., 2013. - 278 c.

7. Ikanina, E. Industrial pollution of the hydrosphere and problems of water treatment in Russia / E. Ikanina // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2018. - Vol. 177. - № 1. - P. 1-6.

8. Рокотянская, В.В. Анализ влияния антропогенных факторов промышленного производства на окружающую среду (на материалах лёгкой промышленности) / В.В. Рокотянская, М.В Россинская // Вестник Адыгейского гос. ун-та, Серия «Экономика». - 2011. -№ 2. - С. 253-260.

9. Varghese, A.G. Remediation of heavy metals and dyes from wastewater using cellulose-based adsorbents / A.G. Varghese, S.A. Paul, M.S. Latha // Environmental Chemistry Letters. - 2019. - Vol. 17. - № 2. - P. 867-877.

10. Berradi, M. Textile finishing dyes and their impact on aquatic environs / M. Berradi, R. Hsissou, M. Khudhair, M. Assouag [et al.] // Heliyon. - 2019. - Vol. 5. - № 11.

11. Bayomie, O.S. Novel approach for effective removal of methylene blue dye from water using fava bean peel waste / O.S. Bayomie, H. Kandeel, T. Shoeib, H.Yang [et al.] // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 1-10.

12. Qasem, N.A.A. Removal of heavy metal ions from wastewater: a comprehensive and critical review / N.A.A. Qasem, R.H. Mohammed, D.U. Lawal // npj Clean Water. - 2021. - Vol. 4 - № 1.

13. Морева; Ю.Л. Теоретические основы очистки и обезвреживания выбросов и сбросов: методические указания для выполнения лабораторных работ / Ю.Л. Морева; А.В. Лоренцсон. -ВШТЭ СПбГУПТД.-СПб., 2017. - 42 с.

14. Черкашина, Г.А. Коагуляция воды: Методические указания для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Обработка воды на АЭС» для студентов V курса обучения по специальности 140100 «Атомные станции» / Г.А. Черкашина. -Томск: Изд-во ТПУ, 2016. - 16 с.

15. Sakhi, D. Optimization of coagulation flocculation process for the removal of heavy metals from real textile wastewater / D. Sakhi, Y. Rakhila, A. Elmchaouri, M. Abouri [et al.] // Springer International Publishing. - 2019. - P. 257-266.

16. Николаеваб Л.А. Водоподготовка на тепловых электростанциях. Ионообменные технологии: учебное пособие / Л.А. Николаева, О.Г. Салашенко. - Челябинск: ЧФ ПЭИпк, 2013. - 65 c.

17. Alyuz, B. Kinetics and equilibrium studies for the removal of nickel and zinc from aqueous solutions by ion exchange resins / B. Alyuz, S. Veli // Journal of Hazardous Materials. - 2009. - Vol. 167 - № 1 - P. 482-488.

18. Greluk, M. Evaluation of polystyrene anion exchange resin for removal of reactive dyes from aqueous solutions / M. Greluk, Z. Hubicki // Chemical Engineering Research and Design. -2013. - Vol. 91 - № 7 - P. 1343-1351.

19. Bashir, A. Removal of heavy metal ions from aqueous system by ion-exchange and biosorption methods / A. Bashir, L.A. Malik, S. Ahad, T. Manzoor [et al.] // Environmental Chemistry Letters. - 2019. - Vol. 17. - № 2. - P. 729-754.

20. Семенов, А.Ф. Обзор современных методов очистки сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов / А.Ф. Семенов, Е.Ю. Либерман, В.А. Колесников // Успехи в химии и химической технологии. - 2020. - Т. 34. - № 4. - С. 83-85.

21. Ojovan, M.I. Chapter 16. Treatment of Radioactive Wastes / M.I. Ojovan, W.E. Lee, S.N. Kalmykov. - An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation (Third Edition). Elsivier, 2019. - P. 231-269.

22. Shestakov, K.V. The possibility of using membrane techniques in the treatment of industrial wastewater from the production of printed circuit boards / K.V. Shestakov, S.I. Lazarev, I.V. Khorokhorina, D.S. Lazarev // Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences. -2016. - Vol. 21 - № 1 - P. 290-296.

23. Коновалов, Д.Н. Сравнительное исследование традиционных и электрохимических мембранных методов разделения растворов гальванических и химических производств / Д.Н.

Коновалов, С.В. Ковалев, П. Луа, С.И. Лазарев // Вестник технологического университета. -2019. - Т. 22 - № 20 - С. 62-67.

24. Кулаков, А.А. Использование пульсационной гальванокоагуляции для очистки сточных вод производства химических волокон / А.А. Кулаков, Ю.А. Тунакова // Вестник Казанского Технологического Университета. - 2013. - Т. 16 - № 11 - С.7-9.

25. Максимов, С.П. Обзор методов биологической очистки сточных вод / С.П. Максимов, И.А. Алексеев // Технические науки от теории к практике. - 2014. - № 41. -101 с.

26. Джубари, М.К. Методы удаления пигментов из сточных вод / М.К. Джубари, Н.В. Алексеева, Г.И. Базияни, В.С. Таха // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - Т. 332. - № 7. - С. 54-64.

27. Dutta, S. Recent advances on the removal of dyes from wastewater using various adsorbents: A critical review / S. Dutta, B. Gupta, S.K. Srivastava, A.K. Gupta // Materials Advances.

- 2021. - Vol. 2. - № 14. - P. 4497-4531.

28. Gisi, S.D. Characteristics and adsorption capacities of low-cost sorbents for wastewater treatment: A review / S.D. Gisi, G. Lofrano, M. Grassi, M. Notarnicola // Sustainable Materials and Technologies. - 2016. - Т. 9. - P. 10-40.

29. Wang, B. Research of combined adsorption-coagulation process in treating petroleum refinery effluent / B. Wang, Y. Shui, H. Ren, M. He // Environmental Technology. - 2017. - Vol. 38.

- № 4. - P. 456-466.

30. Ferreiro, C. Application of a combined adsorption-ozonation process for phenolic wastewater treatment in a continuous fixed-bed reactor / C. Ferreiro, A. de Luis, N. Villota, J.M. Lomas [et al.] // Catalysts. - 2021. - Vol. 11. - № 8. - P. 1-20.

31. Aghili, F. Dynamic behavior of the adsorption, activated sludge and combined activated sludge-adsorption process for treatment of cheese whey wastewater / F. Aghili, A.A. Ghoreyshi, A. Rahimpour, M. Rahimnejad // Desalination and Water Treatment. - 2016. - Vol. 57. - № 35. - P. 16404-16414.

32. Fagbohungbe, M.O. The challenges of anaerobic digestion and the role of biochar in optimizing anaerobic digestion / M.O. Fagbohungbe, B.M.J. Herbert, L. Hurst, C.N. Ibeto [et al.] // Waste Management. - 2017. - Vol. 61. - P. 236-249.

33. Dao, M.U. Removal of nickel(II) from aqueous solution by adsorption onto spherical carbonaceous sorbent derived from Litsea glutinosa seeds / M.U. Dao, Sirotkin A.S., V.T. Le, H.H. Cong, C.H. Nguyen, Y H. Hoang // ChemChemTech. - 2021. - Vol. 64. - № 11. - P. 71-78.

34. Альмяшева, О.В. Поверхностные явления: учеб. пособие / О.В. Альмяшева, В.В. Гусаров, О.А. Лебедев - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. - 28 c.

35. Ahmad, M. Biochar as a sorbent for contaminant management in soil and water: A review /

M. Ahmad, A.U. Rajapaksha, J.E. Lim, M. Zhang [et al] // Chemosphere. - 2014. - Vol. 99. - P. 19-33.

36. Ambaye, T.G. Mechanisms and adsorption capacities of biochar for the removal of organic and inorganic pollutants from industrial wastewater / T.G. Ambaye, M. Vaccari, E.D Hullebusch, A. Amrane, S. Rtimi // International Journal of Environmental Science and Technology. - 2021. - Vol. 18. - № 10. - P. 3273-3294.

37. Wang, S. Removal of arsenic by magnetic biochar prepared from pinewood and natural hematite / S. Wang, B. Gao, A.R. Zimmerman, Y. Li [et al] // Bioresource Technology. - 2015. - Vol. 175. - P. 391-395.

38. Novak, J. Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand / J. Novak, I. Lima, B. Xing, J. Gaskin [et al] // Annals of Environmental Science. - 2009. - Vol. 3. - № 1. - P. 195-206.

39. Trakal, L. Lead and cadmium sorption mechanisms on magnetically modified biochars / L. Trakal, V. Veselska, I. Safarik, M. Vitkova [et al] // Bioresource Technology. - 2016. - Vol. 203. - P. 318-324.

40. Cao, X. Properties of dairy-manure-derived biochar pertinent to its potential use in remediation / X. Cao, W. Harris // Bioresource Technology. - 2010. - Vol. 101. - № 14. - P. 5222-5228.

41. Pathirannahalage C.T.K. Application of biochar for the removal of toxic pollutants from water: Thesis of Master in Biology of Environmental Change / Charitha Tharanga Karunarathna Pathirannahalage. - Filand, 2020. - 157 p.

42. Correa R.C. Influence of the biomass components on the pore formation of activated carbon / R.C. Correa, T. Otto, A. Kruse // Biomass and Bioenergy. - 2017. - Vol. 97. - № 1. - P. 53-64.

43. Ibrahim, R.I. Optimization process for removing of copper ions from groundwater of Iraq using watermelon shells as natural adsorbent / R.I. Ibrahim // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. - 2020. - Vol. 737. - № 1. - P. 012195-012206.

44. Azizul-Rahman, M.F. Biosorption of Pb(II) and Zn(II) in synthetic waste water by watermelon rind (Citrullus lanatus) / M.F. Azizul-Rahman, A.A. Mohd-Suhaimi, N. Othman // Applied Mechanics and Materials. - 2022. - Vol. 465. - P. 906-910.

45. Николаева Л.А. Адсорбционная очистка промышленных сточных вод модифицированным карбонатным шламом : автореферат диссертации доктора технических наук : 03.02.08 / Николаева Лариса Андреевна. - Иваново, 2017. - 32 с.

46. Шайхиев И.Г. Эколого-технологические основы модификации и применения отходов переработки шерсти и льна для очистки загрязненных вод : диссертация доктора технических наук : 03.02.08 / Шайхиев Ильдар Гильманович. - Казань, 2011. - 357 с.

47. Gupta, H. Intensified removal of copper from waste water using activated watermelon based biosorbent in the presence of ultrasound / H. Gupta, P.R. Gogate // Ultrasonics Sonochemistry. -

2016. - Vol. 30 - P. 113-122., 30, 113-122. doi:10.1016/j.ultsonch.2015.11.016

48. Bhattacharjee, C. A review on biosorptive removal of dyes and heavy metals from wastewater using watermelon rind as biosorbent / C. Bhattacharjee, S. Dutta, V.K. Saxena // Environmental Advances. - 2020. - Vol. 2. - P. 100007-100018.

49. Uner, O. Adsorption of methylene blue by an efficient activated carbon prepared from citrullus lanatus rind: kinetic, isotherm, thermodynamic, and mechanism analysis / O. Uner, U. Ge9gel, Y. Bayrak // Water, Air, & Soil Pollution. - 2016. - Vol. 227. - № 7. - P. 1-15.

50. Masoudian, N. Titanium oxide nanoparticles loaded onto activated carbon prepared from bio-waste watermelon rind for the efficient ultrasonic-assisted adsorption of congo red and phenol red dyes from wastewaters / N. Masoudian, M. Rajabi, M. Ghaedi // Polyhedron. - 2019. - Vol. 173. - P. 114105-114114.

51. Ahmad, M.A.. Removal of remazol brilliant blue reactive dye from aqueous solutions using watermelon rinds as adsorbent / M.A. Ahmad, N. Ahmad, O.S. Bello // Journal of Dispersion Science and Technology. - 2015. - Vol. 36. - № 6. - P. 845-858.

52. Chigbundu, E.C. Equilibrium and fractal-like kinetic studies of the sorption of acid and basic dyes onto watermelon shell (Citrullus vulgaris) / E.C. Chigbundu, K.O. Adebowale // Cellulose.

- 2017. - Vol. 24. - P. 4701-4714.

53. Lakshmipathy, R. Optimization of brilliant green biosorption by native and acid-activated watermelon rind as low-cost adsorbent / R. Lakshmipathy, N.A. Reddy, N.C. Sarada // Desalination and Water Treatment. - 2014. - Vol. 54. - № 1. - P. 235-244.

54. Купчик, Л.А. Использование мерсеризованной рисовой шелухи в качестве сорбентов ионов Cd(II), Pb(II) и Sr(II) из растворов / Л.А. Купчик, В.А. Денисович, О.М. Салавор, О.В. Ничик // Вестник витебского государственного технологического университета. - 2017. - Т. 33.

- № 2. - С. 95-100.

55. Черкашина, Н.И. Адсорбционные характеристики сорбента на основе рисовой шелухи при извлечении меди в одиночных и двоичных системах / Н.И. Черкашина // Энергетические установки и технологии. - 2020. - Т. 6 - № 1 - С. 131-137.

56. Saroj, S. Removal of colour (Direct blue 199) from carpet industry wastewater using different biosorbents (Maize Cob, Citrus Peel and Rice Husk) / S. Saroj, S.V. Singh, D. Mohan // Arabian Journal for Science and Engineering. - 2015. - Vol. 40. - № 6. - P. 1553-1564.

57. Patil, C. Adsorption studies for removal of acid yellow 17 using activated rice husk / C. Patil, G.M. Ratnamala, S.T. Channamallayya, K. Belagavi // International Research Journal of Engineering and Technology. - 2015. - Vol. 02. - № 5. - P. 769-774.

58. Свергузова, С.В. Адсорбция ионов никеля(П) на скорлупе арахиса / С. В. Свергузова, Л. Хунади, Р. З. Галимова // Вестник технологического университета. - 2020. - Т. 23. - № 8. - С. 63-68.

59. Свергузова, С.В. Сорбционная очистка водных сред от ионов Fe3+ биомассой скорлупы арахиса / С. В. Свергузова, Ж. А. Сапронова, Л. Хунади, Е. С. Иевлева, Ю. С. Воронина // Вестник технологического университета. - 2021. - Т. 24. - № 4. - C. 58-63.

60. Asiagwu A.K. Removal of tartrazine yellow dye from aqueous solution using groundnut shell as biomass: kinetic approach / A.K. Asiagwu, O.O. Emoyan, C.K. Ojebah // International Journal Of Engineering Research And Technology. - 2018. - Vol. 7. - № 5. - P. 404-411.

61. Тимонина, А.В. Использование модифицированной лузги подсолнечника для очистки медьсодержащих стоков сточные / А.В. Тимонина, К.И. Пушкарева, В.М. Осокин // Педагогическое Образование На Алтае. - 2014. - № 4. - C. 18-19.

62. Jozwiak, T. Use of aminated hulls of sunflower seeds for the removal of anionic dyes from aqueous solutions / T. Jozwiak, U. Filipkowska, S. Brym, L. Kopec // International Journal of Environmental Science and Technology. - 2020. - Vol. 17. - № 3. - P. 1211-1224.

63. Seniunaite, J. Coffee grounds as low-cost adsorbent for the removal of copper(II) and lead(II) from aqueous solutions / J. Seniunaite, R. Vaiskunaite, D. Paliulis // Bulgarian Chemical Communications. - 2018. - Vol. 50. - № 1. - P. 74-81.

64. Yen, H.Y. Adsorption of Cd(II) from wastewater using spent coffee grounds by Taguchi optimization / H.Y. Yen, C P. Lin // Desalination and Water Treatment. - 2016. - Vol. 57. - № 24. -P. 11154-11161.

65. Oliveira, L.S. Evaluation of untreated coffee husks as potential biosorbents for treatment of dye contaminated waters / L.S. Oliveira, A.S. Franca, T.M. Alves, S.D.F. Rocha // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - Vol. 155. - № 3. - P. 507-512.

66. Doyurum, S. Pb(II) and Cd(II) removal from aqueous solutions by olive cake / S. Doyurum,

A. Qelik // Journal of Hazardous Materials. - 2006. - Vol. 138. - № 1. - P. 22-28.

67. Ko9er, O. Adsorption of Basic green 4 from aqueous solution by olive pomace and commercial activated carbon: process design, isotherm, kinetic and thermodynamic studies / O. Ko9er,

B. Acemioglu // Desalination and Water Treatment - 2016. - Vol. 57. - № 35. - P. 16653-16669.

68. Sampaio, C.D.G. Chromium (VI) remediation in aqueous solution by waste products (peel and seed) of mango (Mangifera indica L.) cultivars / C.D.G. Sampaio, J.G.A.E. Silva, E.S. D. Brito, H. Becker [et al] // Environmental Science and Pollution Research. - 2019. - Vol. 26. - № 6. - P. 5588-5600.

69. Alencar, W.S. Application of Mangifera indica (mango) seeds as a biosorbent for removal of Victazol Orange 3R dye from aqueous solution and study of the biosorption mechanism / W.S. Alencar, E. Acayanka, E.C. Lima, B. Royer [et al] // Chemical Engineering Journal. - 2012. - Vol. 209. - P. 577-588.

70. Sahmoune, M.N. Potential of sawdust materials for the removal of dyes and heavy metals:

examination of isotherms and kinetics / M.N. Sahmoune, A.R. Yeddou // Desalination and Water Treatment. - 2016. - Vol. 57. - № 50. - P. 24019-24034.

71. Ibrahim, N.A. Fabrication, characterization, and potential application of modified sawdust sorbents for efficient removal of heavy metal ions and anionic dye from aqueous solutions / N.A. Ibrahim, F.H.H. Abdellatif, M.S. Hasanin, M M. Abdellatif // Journal of Cleaner Production. - 2022. -Vol. 332. - P. 130021.

72. Крылова, А.Ю. Получение Биоугля Пиролизом Биомассы / А.Ю. Крылова, Е.Г. Горлов, А.В. Шумовский // Химия Твердого Топлива - 2019. - № 6. - С. 55-64.

73. Lai, W.Y. The effects of woodchip biochar application on crop yield, carbon sequestration and greenhouse gas emissions from soils planted with rice or leaf beet / W.Y. Lai, C.M. Lai, G.R. Ke, R.S. Chung [et al] // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2013. - Vol. 44. - № 6. - P. 1039-1044.

74. Mendez, A. The effect of paper sludge and biochar addition on brown peat and coir based growing media properties / A. Mendez, J. Paz-Ferreiro, E. Gil, G. Gasco // Scientia Horticulturae. -2015. - Vol. 193. - P. 225-230.

75. McBeath, A. V. The influence of feedstock and production temperature on biochar carbon chemistry: A solid-state 13C NMR study / A.V. McBeath, R.J. Smernik, E.S. Krull, J. Lehmann // Biomass and Bioenergy. - 2014. - Vol. 60. - P. 121-129.

76. Dai, L. Production of bio-oil and biochar from soapstock via microwave-assisted co-catalytic fast pyrolysis / L. Dai, L. Fan, Y. Liu, R. Ruan [et al] // Bioresource Technology. - 2017. -Vol. 225. - P. 1-8.

77. Essandoh, M. Sorptive removal of salicylic acid and ibuprofen from aqueous solutions using pine wood fast pyrolysis biochar / M. Essandoh, B. Kunwar, C.U. Pittman, D. Mohan, T. Mlsna // Chemical Engineering Journal. - 2015. - Vol. 265. - P. 219-227.

78. Li, L. Chapter 8. An Introduction to pyrolysis and catalytic pyrolysis: versatile techniques for biomass conversion / L. Li, J.S. Rowbotham, H.C. Greenwell, P.W. Dyer. - New and Future Developments in Catalysis. - Elsevier, 2013. - P. 173-208с.

79. Tripathi M. Effect of process parameters on production of biochar from biomass waste through pyrolysis: A review / Tripathi M., Sahu J.N., Ganesan P. // Renewable and Sustainable Energy Reviews - 2016. - Т. 55. - P. 467-481.

80. Uras Û. Physico-chemical characterization of biochars from vacuum pyrolysis of South African agricultural wastes for application as soil amendments / Uras Û., Carrier M., Hardie A.G., Knoetze J.H. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis - 2012. - Т. 98. - P. 207-213.

81. Guan, G. Catalytic steam reforming of biomass tar: Prospects and challenges / G. Guan, M. Kaewpanha, X. Hao, A. Abudula // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2016. - Т. 58. - P.

450-461.

82. Al-Rahbi, A.S. Hydrogen-rich syngas production and tar removal from biomass gasification using sacrificial tyre pyrolysis char / A.S. Al-Rahbi, P.T. Williams // Applied Energy. - 2017. - Vol. 190. - P. 501-509.

83. Shen, Y. In situ catalytic conversion of tar using rice husk char/ash supported nickel-iron catalysts for biomass pyrolytic gasification combined with the mixing-simulation in fluidized-bed gasifier / Y. Shen, P. Zhao, Q. Shao, F. Takahashi, K. Yoshikawa // Applied Energy. - 2015. - Vol. 160. - P. 808-819.

84. Mohan, D. Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil: A critical review dinesh / D. Mohan,

C.U. Pittman, S. Philip // Progress in Energy and Combustion Science. - 2017. - Vol. 62. - № 4. - P. 848-889.

85. Sattar, A. Steam gasification of rapeseed, wood, sewage sludge and miscanthus biochars for the production of a hydrogen-rich syngas / A. Sattar, G.A. Leeke, A. Hornung, J. Wood // Biomass and Bioenergy. - 2014. - Vol. 69. - P. 276-286.

86. Yu, K.L. Recent developments on algal biochar production and characterization / K.L. Yu, B.F. Lau, P L. Show, H.C. Ong [et al] // Bioresource Technology. - 2017. - T. 246. - P. 2-11.

87. Prins, M.J. Torrefaction of wood / M.J. Prins, K.J. Ptasinski, F.J.J.G. Janssen // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2006. - Vol. 77. - № 1. - P. 35-40.

88. Gabhane, J.W. Recent trends in biochar production methods and its application as a soil health conditioner: a review / J.W. Gabhane, V.P. Bhange, P.D. Patil, S.T. Bankar, S. Kumar // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.- 2020. - Vol. 2. - № 7. - P. 1-21.

89. Chen, W.H. A study on torrefaction of various biomass materials and its impact on lignocellulosic structure simulated by a thermogravimetry / W.H. Chen, P.C. Kuo // Energy. - 2010. -Vol. 35. - № 6. - P. 2580-2586.

90. Zhang, T. Preparation of activated carbon from forest and agricultural residues through CO2 activation / T. Zhang, W. Walawender, L. Fan, M. Fan [et al] // Chemical Engineering Journal. - 2004. - Vol. 105. - № 2. - P. 53-59.

91. Zhao, L. Roles of phosphoric acid in biochar formation: synchronously improving carbon retention and sorption capacity / L. Zhao, W. Zheng, O. Masek, X. Chen [et al] // Journal of Environmental Quality. - 2017. - Vol. 46. - № 2. - P. 393-401.

92. Goswami, R. Characterization of cadmium removal from aqueous solution by biochar produced from Ipomoea fistulosa at different pyrolytic temperatures / R. Goswami, J. Shim, S. Deka,

D. Kumari [et al] // Ecological Engineering. - 2016. - Vol. 97. - P. 444-451.

93. Vithanage, M. Mechanisms of antimony adsorption onto soybean stover-derived biochar in aqueous solutions / M. Vithanage, A.U. Rajapaksha, M. Ahmad, M. Uchimiya [et al] // Journal of

Environmental Management. - 2015. - Vol. 151. - P. 443-449.

94. Jin, J. HNO3 modified biochars for uranium(VI) removal from aqueous solution / J. Jin, S. Li, X. Peng, W. Liu [et al] // Bioresource Technology. - 2018. - Vol. 256. - P. 247-253.

95. Liu, H. Effect of modified coconut shell biochar on availability of heavy metals and biochemical characteristics of soil in multiple heavy metals contaminated soil / H. Liu, F. Xu, Y. Xie, C. Wang [et al] // Science of The Total Environment. - 2018. - Vol. 645. - P. 702-709.

96. Nguyen, D.L.T. Metal salt-modified biochars derived from agro-waste for effective congo red dye removal / D.L.T. Nguyen, Q.A. Binh, X.C. Nguyen, T.T.H. Nguyen [et al] // Environmental Research. - 2021. - Vol. 200. - P. 111492.

97. Zhao, F. Synthesis, characterization, and dye removal of ZnCh-modified biochar derived from pulp and paper sludge / F. Zhao, R. Shan, W. Li, Y. Zhang [et al] // ACS Omega. - 2021. - Vol. 6. - № 50. - P. 34712-34723.

98. Le, P.T. Preparation and characterization of biochar derived from agricultural by-products for dye removal / P.T. Le, H.T. Bui, D.N. Le, T.H. Nguyen [et al] // Adsorption Science & Technology. - 2021. - Vol. 2021. - P. 1-14.

99. Li, F. Improvement of dyes degradation using hydrofluoric acid modified biochar as persulfate activator / F. Li, Y. Xie, Y. Wang, X. Fan [et al] // Environmental Pollutants and Bioavailability. - 2019. - Vol. 31. - № 1. - P. 32-37.

100. Wang, X. Recent advances in biochar application for water and wastewater treat- ment: a review / X. Wang, Z. Guo, Z. Hu, J. Zhang // PeerJ. - 2020. - 34 p.

101. Jellali, S. Lead removal from aqueous solutions by raw sawdust and magnesium pretreated biochar: Experimental investigations and numerical modelling / S. Jellali, E. Diamantopoulos, K. Haddad, M. Anane [et al] // Journal of Environmental Management. - 2016. - Vol. 180. - P. 439-449.

102. RU 2 019 503 C1. МПК C01B 31/08. Способ получения сферического углеродного адсорбента. Гурьянов В.В., Гурьянова Л.Н., Саухин Н.А., Иванова Н.И., Этцель М.С., Назаров В.Л.; патентообладатель: Иванова Нина Ивановна - Заявка: № 5055890/26, заявл. 1992.07.22, опубл. 1994.09.15. - 16 с.

103. Le, V.T. Adsorption of Ni(II) ions by magnetic activated carbon/chitosan beads prepared from spent coffee grounds, shrimp shells and green tea extract / V.T. Le, M.U. Dao, H.S. Le, D.L. Chan [et al] // Environmental Technology. - 2019. - Vol. 41. - № 21. - P. 1-48.

104. Патент RU №2747918 С1 МПК C01B 32/318, С01В 32/342. Способ получения углеродного сорбента в форме сферических гранул // Ле Ван Тхуан (VN), Дао Ми Уиен (VN), Сироткин Александр Семёнович (RU), Лебедева Ольга Евгеньевна (RU), Фам Тхи Чинь (VN); заявитель и патентообладатель Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ "БелГУ") (RU), Зуйтанский университет (VN) - Заявка №

2020133651; заявл. 13.10.2020, опубл. 17.05.2021, Бюл. № 14. - 11 с.

105. Yi, Y. Magnetic biochar for environmental remediation: A review / Y. Yi, Z. Huang, B. Lu, J. Xian. // Bioresource Technology. - 2020. - Vol. 298. - P. 122468.

106. Chen, B. A novel magnetic biochar efficiently sorbs organic pollutants and phosphate / B. Chen, Z. Chen // Bioresource Technology. - 2011. - Vol. 102. - № 2. - P. 716-723.

107. Mohan, D. Development of magnetic activated carbon from almond shells for trinitrophenol removal from water / D. Mohan, A. Sarswat, V.K. Singh, M. Alexandre-Franco, C.U. Pittman // Chemical Engineering Journal. - 2011. - Vol. 172. - № 3. - P. 1111-1125.

108. Cai, W. Preparation of amino-functionalized magnetic biochar with excellent adsorption performance for Cr(VI) by a mild one-step hydrothermal method from peanut hull / W. Cai, J. Wei, Z. Li, Y. Liu [et al] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2019.- Vol. 102. - P. 111.

109. Shang, J. Chromium removal using magnetic biochar derived from herb-residue / J. Shang, J. Pi, M. Zong, Y. Wang [et al] // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers -2016. - Vol. 68. - P. 289-294.

110. Yi, Y. Biomass waste components significantly influence the removal of Cr(VI) using magnetic biochar derived from four types of feedstocks and steel pickling waste liquor / Y. Yi, G. Tu, D. Zhao, P.E. Tsang, Z. Fang // Chemical Engineering Journal. - 2019. - Vol. 360. - № 6. - P. 212-220.

111. Lu, P.J. Chemical regeneration of activated carbon used for dye adsorption / P.J. Lu, H.C. Lin, W. Te Yu, J.M. Chern // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2011. - Vol. 42. - № 2. - P. 305-311.

112. Cabrera-Codony, A. Regeneration of siloxane-exhausted activated carbon by advanced oxidation processes / A. Cabrera-Codony, R. Gonzalez-Olmos, M.J. Martin // Journal of Hazardous Materials. - 2015. - Vol. 285. - P. 501-508.

113. Li, Y. Study on regeneration of waste powder activated carbon through pyrolysis and its adsorption capacity of phosphorus / Y. Li, H. Jin, W. Liu, H. Su [et al] // Scientific Reports. - 2018. -Vol. 8. - № 1. - P. 1-7.

114. Wu, D. Microwave regeneration of biological activated carbon / D. Wu, S. Li, N. Wang // Journal of Advanced Oxidation Technologies. - 2017. - Vol. 20. - № 1.

115. Jonge, R.J. De Bioregeneration of powdered activated carbon (PAC) loaded with aromatic compound / R.J. De Jonge, A.M. Breure, J.G. Van Andel // Water Research. - 1996. - Vol. 30. - № 4. - P.875-882.

116. Momina, M. Regeneration performance of clay-based adsorbents for the removal of industrial dyes: A review / M. Momina, M. Shahadat, S. Isamil // RSC Advances. - 2018. - Vol. 8. -№ 43. - P. 24571-24587.

117. Unuabonah, E.I. Successful scale-up performance of a novel papaya-clay combo adsorbent: up-flow adsorption of a basic dye / E.I. Unuabonah, A.O. Adedapo, C.O. Nnamdi, A. Adewuyi, [et al] // Desalination and Water Treatment. - 2015. - Vol. 56. - № 2. - P. 536-551.

118. Akhtar, M. An economically viable method for the removal of selected divalent metal ions from aqueous solutions using activated rice husk / M. Akhtar, S. Iqbal, A. Kausar, M.I. Bhanger, M.A. Shaheen // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2010. - Vol. 75. - № 1. - С.149-155.

119. Akta§, O. Bioregeneration of activated carbon: A review / O. Akta§, F. £e9en // International Biodeterioration and Biodegradation. - 2007. - Vol. 59. - № 4. - P. 257-272.

120. Klimenko, N. Role of the physico-chemical factors in the purification process of water from surface-active matter by biosorption / N. Klimenko, M. Winther-Nielsen, S. Smolin, L. Nevynna, J. Sydorenko // Water Research. - 2002. - Vol. 36. - № 20. - P. 5132-5140.

121. Sirotkin, A.S. Bioregeneration of activated carbon in BAC-filtration / A.S. Sirotkin, K.G. Ippolitov, L.Y. Koshkina // In: Proceedings of the IWA Workshop Biological Activated Carbon Filtration 29-31 May 2002 (Delft University of Technology, Delft, The Netherlands). - 2002.

122. Yaseen, D.A. Textile dye removal using experimental wetland ponds planted with common duckweed under semi-natural conditions / D.A. Yaseen, M. Scholz // Environment Protection Engineering. - 2017. - Vol. 43. - № 3. - P. 39-60.

123. Сорока, Н.Н. Экологическое нормирование как инструмент государственного управления в области охраны окружающей среды: современное состояние и проблемы реализации (теоретико-правовой аспект) / Н. Н. Сорока// Вестник Сибирского института бизнеса и информационных технологий. - 2014. - Т. 9. - № 1. - С. 52-58.

124. Тарасова, Н.П. Оценка воздействия промышленных предприятий на окружающую среду: учебное пособие / Н.П. Тарасова, Б. В. Ермоленко, В. А. Зайцев, С. В. Макаров. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 230 с.

125. Ramana, K.V. Traditional and commercial uses of Litsea glutinosa (Lour.) C. B. Robinson (Lauraceae) / K.V. Ramana, A.J.S. Raju // Journal of Medicinal Plants Studies. - 2017. - Vol. 5. - № 3. - P. 89-91.

126. Tahmina, H. Propagation, antibacterial activity and phytochemical profiles of Litsea glutinosa (Lour.) C.B. Robinson / H. Tahmina, Z.U. Mohammad, L.S. Mihir [et al] // J. Biol. Science. - 2014. - Vol. 23. - № 2. - P. 165-171.

127. Li, S. Fast pyrolysis of biomass in free-fall reactor for hydrogen-rich gas / S. Li, S. Xu, S. Liu, C. Yang, Q. Lu // Fuel Processing Technology. - 2004. - Vol. 85. - № 8. - P. 1201-1211.

128. Qu, T. In-Depth Investigation of biomass pyrolysis based on three major components: Hemicellulose, cellulose, and lignin / T. Qu, W. Guo, L. Shen, J. Xiao, K. Zhao // Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2011. - Vol. 50. - № 18. - P. 10424-10433.

129. Семенова, И.В. Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенова, Г.М. Флорианович. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 336 с.

130. Кожина, Л.Ф. Никель и его соединения: свойства и методы определения. Учебно-методическое пособие для студентов направления / Л.Ф. Кожина, И.В. Косырева, Е.П. Ли // «Педагогическое образование» профиль «Химия». Саратов. Электронный ресурс. - 2017. - с. 62.

131. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.2280-07 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования". - И.К.Б. Водопользования, 1998.

132. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Татарстан в 2016 году». - Казань: Минэкологии и природных ресурсов Республики Татарстан; НПП «Кадастр», 2017. - 508 с.

133. Tomul, F. Peanut shells-derived biochars prepared from different carbonization processes: Comparison of characterization and mechanism of naproxen adsorption in water / F. Tomul, Y. Arslan, B. Kabak, D. Trak [et al] // Science of The Total Environment. - 2020. - Vol. 726. - P. 137828.

134. Khan, M.N. Determination of points of zero charge of natural and treated adsorbents / M.N. Khan, A. Sarwar // Surface Review and Letters. - 2007. - Vol. 14. - № 3. - P. 461-469.

135. ГОСТ 6965-75. Красители органические. Метод спектрофотометрического испытания - Введ. 1977.01.01. - М.: Стандартинформ. 1977. - 7 с.

136. ПНД Ф 14.1:2.46-96. Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации никеля в природных и сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом. - М: Издание, 2013. - 19 c.

137. ФР 1.31.2008.04397, ФР 1.31.2008.04398, ФР 1.31.2008.04399, ФР 1.31.2008.04400. Гидрохимические методы контроля. Комплект методик по гидрохимическому контролю активного ила: определение массовой концентрации активного ила, илового индекса, зольности. - Москва «АКВАРОС», 2008. - 31 с.

138. ГОСТ 31859-2012. Вода. Метод определения химического потребления кислорода -Введ. 2014.01.01. - М.: Стандартинформ. 2014. - 7 с.

139. Степанова Н.Ю. Экологический мониторинг процесса биологической очистки сточных вод и оценка их воздействия на природные водоемы: учебное пособие к общему курсу «Экологический мониторинг» / Н.Ю. Степанова, С.Ю. Селивановская, О.В. Никитин. - Казань: КГУ, 2007. - 144 с.

140. Атаманова, О.В. Повышение сорбционной способности модифицированного бентонита при очистке сточных вод путем его активации / О.В. Атаманова, Е.И. Тихомирова, Ж.К. Касымбеков, А.А. Подоксенов // Вода и экология: проблемы и решения. - 2020. - Т. 81. -№ 1. - С. 3-12.

141. Li, X. Optimization of preparation process of activated carbon from chestnut burs assisted by microwave and pore structural characterization analysis / X. Li, F. Yang, P. Li, X. Yang, [et al] // Journal of the Air & Waste Management Association. - 2015. - Vol. 65. - № 11. - P. 1297-1305.

142. Mohtashami, S.A. Optimization of sugarcane bagasse activation to achieve adsorbent with high affinity towards phenol / S.A.Mohtashami, K.N. Asasian, T. Kaghazchi, R. Asadi-Kesheh, M. Soleimani // Turkish Journal of Chemistry. - 2018. - Vol. 42. - № 6. - P. 1720-1735.

143. Huang, P. Effects of carbonization parameters ofmoso-bamboo-based porous charcoal on capturing carbon dioxide / P. Huang, J.W. Jhan, Y.M. Cheng, H.H. Cheng // Scientific World Journal.

- 2014. - Vol. 2014. - P. 1-8.

144. Дугаржав, Ж. Получение и исследование свойств сорбентов из углей перспективных месторождений монголии. Теоретические и практические аспекты сорбционных и мембранных процессов / Ж. Дугаржав // Кемерово. - 2014. - C. 7-11.

145. Bergna, D. Comparison of the properties of activated carbons produced in one-stage and two-stage processes / D. Bergna, T. Varila, H. Romar, U. Lassi // Journal of Carbon Research. - 2018.

- Vol. 41. - № 4. - P. 1-10.

146. Moosavi, S. Application of efficient magnetic particles and activated carbon for dye removal from wastewater / S. Moosavi, C.W. Lai, S. Gan, G. Zamiri [et al] // ACS Omega. - 2020. -Vol. 5. - № 33. - P. 20684-20697.

147. Nguyen, H.D. Activated carbons derived from teak sawdust-hydrochars for efficient removal of methylene blue, copper, and cadmium from aqueous solution / H.D. Nguyen, H.N. Tran, H P. Chao, C.C. Lin // Water. - 2019. - Vol. 11. - № 12. - P. 2581-2598.

148. Belhamdi, B. A kinetic, equilibrium and thermodynamic study of L-phenylalanine adsorption using activated carbon based on agricultural waste (date stones) / B. Belhamdi, Z. Merzougui, M. Trari, A. Addoun // Journal of Applied Research and Technology. - 2016. - Vol. 15. -№ 5. - P. 354-366.

149. Heredia-Guerrero, J.A. Infrared and Raman spectroscopic features of plant cuticles: a review / J.A. Heredia-Guerrero, J.J. Benitez, E. Dominguez, I.S. Bayer [et al] // Frontiers in Plant Science. - 2014. - Vol. 5. - P. 1-15.

150. Kumar, A. Preparation and characterization of high surface area activated carbon from Fox nut (Euryale ferox) shell by chemical activation with H3PO4 / A. Kumar, , H.M. Jena // Results in Physics. - 2016. - Vol. 6. - P. 651-658.

151. Kabo, G.J. Thermodynamic properties of starch and glucose / G.J. Kabo, O.V. Voitkevich, A.V. Blokhin, S.V. Kohut [et al] // J. Chem. Thermodynamics. - 2013. - Vol. 59. - P. 87-93.

152. Xie, Z. Production of biologically activated carbon from orange peel and landfill leachate subsequent treatment technology / Z. Xie, , W. Guan, F. Ji, Z. Song, Y. Zhao // Journal of Chemistry. -2014. - № 6. - P. 1-9.

153. Thommes, M. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) / M. Thommes, K. Kaneko, A.V. Neimark, J.P. Olivier [et al] // Pure and Applied Chemistry. - 2015. - Vol. 87. - № 9. - P. 1051-1069.

154. Alothman, Z.A. A Review: Fundamental Aspects of Silicate Mesoporous Materials Z.A. Alothman / Materials. - 2012. - Vol. 5. - P. 2874-2902.

155. Paz, D.S. Use of papaya seeds as a biosorbent of methylene blue from aqueous solution / D.S. Paz, A. Baiotto, M. Schwaab, M. A. Mazutti [et al] // Water Science and Technology. - 2013. -Vol. 68. - № 2. - P. 441-447.

156. Verma, S. Treatment of Petrochemical Wastewater by Acid Precipitation and Carbon Adsorption // S. Verma; B. Prasad; I.M. Mishra // Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste. - 2015. - Vol. 18. - № 3. - P. 1-11.

157. Dahlan, N.A. Adsorption of methylene blue onto powdered activated carbon immobilized in a carboxymethyl sago pulp hydrogel / N.A. Dahlan, S.L. Ng, J. Pushpamalar // Journal of Applied Polymer Science. - 2017. - Vol. 134. - № 4. - P. 1-11.

158. Hayeeyea, F. Kinetics and thermodynamics of Rhodamine B adsorption by gelatin/activated carbon composite beads / F. Hayeeyea, M. Sattara, W. Chinpab, O. Sirichotea // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2017. - Vol. 513. - P. 259-266.

159. Ai, T. Methanol-modified ultra-fine magnetic orange peel powder biochar as an effective adsorbent for removal of ibuprofen and sulfamethoxazole from water / T. Ai, X. Jiang, Z. Zhong, D. Li, S.Dai // Adsorption Science and Technology. - 2020. - Vol. 38. - № 8. - P. 304-321.

160. Rodrigues, S.C. Use of magnetic activated carbon in a solid phase extraction procedure for analysis of 2,4-dichlorophenol in water samples / S.C. Rodrigues, M.C. Silva, J.A. Torres, M.L. Bianchi // Water, Air, and Soil Pollution. - 2020. - Vol. 231. - № 6. - P. 1-13.

161. Livani, M. J. Fabrication of NiFe2O4 magnetic nanoparticles loaded on activated carbon as novel nanoadsorbent for direct red 31 and direct blue 78 adsorption / M.J. Livani, M. Ghorbani // Environmental Technology. - 2017. - Vol. 39. - № 23. - P. 2977-2993.

162. Fei, L. Equilibrium and kinetic studies on the adsorption of thiophene and benzothiophene onto NiCeY zeolites / L. Fei, J. Rui, R. Wang, Y. Lu, X. Yang // RSC Advances. - 2017. - Vol. 7. - № 37. - P. 23011-23020.

163. Qin, C. Adsorptive removal of adsorbable organic halogens by activated carbon / C. Qin, B. Liu, L. Huang, C. Liang [et al] // Royal Society Open Science. - 2018. - Vol. 5. - №12. - P. 181507.

164. Weber, W.J. Kinetics of adsorption on carbon from solution / W.J. Weber, J.C. Morris // J. Sanit. Eng. Div. - 1963. - Vol. 189. - P. 31-60.

165. Фам, Т.М. Изучение кинетики и термодинамики адсорбции Бриллиантового зеленого на магнитном композите / Т.М. Фам, О.Е. Лебедева // Научные ведомости БелГУ. -

2017. - T. 274. - № 25. - С. 5-11.

166. Ge, Y. Porous geopolymeric spheres for removal of Cu(II) from aqueous solution: Synthesis and evaluation / Y. Ge, X. Cui, Y. Kong, Z. Li [et al] // Journal of Hazardous Materials. -2015. - Vol. 283.- P. 244-251.

167. Taty-Costodes, V. C. Removal of Cd(II) and Pb(II) ions, from aqueous solutions, by adsorption onto sawdust of Pinus sylvestris / V.C. Taty-Costodes, H. Fauduet, C. Porte, A. Delacroix // Journal of Hazardous Materials. - 2003. - Vol. 105. - № 1. - P. 121-142

168. Zheng, X. Adsorption properties of granular activated carbon-supported titanium dioxide particles for dyes and copper ions / X. Zheng, N. Yu, X. Wang, Y. Wang et al // Scientific Reports. -

2018. - Vol. 8. - № 1. - P. 6463.

169. Aygun, A. Production of granular activated carbon from fruit stones and nutshells and evaluation of their physical, chemical and adsorption properties / A. Aygun, S. Yenisoy-Karaka§, I. Duman // Microporous and Mesoporous Materials. - 2003. - Vol. 66. - № 2. - P. 189-195.

170. Yadav, S. Cationic dye removal using novel magnetic/activated charcoal/p-cyclodextrin/alginate polymer nanocomposite / S. Yadav, A. Asthana, R. Chakraborty, B. Jain, et al // Nanomaterials. - 2020. - Vol. 20. - № 2. - P. 170.

171. Luo, X. Removal of heavy metal ions from water by magnetic cellulose-based beads with embedded chemically modified magnetite nanoparticles and activated carbon / X. Luo, X. Lei, N. Cai, X. Xie et al // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2016. - Vol. 4. - № 7. - P. 3960-3969.

172. Singh, R. J. Immobilised apple peel bead biosorbent for the simultaneous removal of heavy metals from cocktail solution / R.J. Singh, C.E. Martin, D. Barr, R.J. Rosengren, // Cogent Environmental Science. - 2019. - Vol. 5. - № 1. - P. 1673116.

173. Onundi, Y.B. Adsorption of copper, nickel and lead ions from synthetic semiconductor industrial wastewater by palm shell activated carbon / Y.B. Onundi, A.A. Mamun, M.F.A. Khatib, et al // Int. J. Environ. Sci. Technol. - 2010. - Vol. 7. - P. 751-758

174. Wong, K.T. Recyclable magnetite-loaded palm shell-waste based activated carbon for the effective removal of methylene blue from aqueous solution / K.T. Wong, N.C. Eu, S. Ibrahim, H. Kim // Journal of Cleaner Production. - 2016. - Vol. 115. - P. 337-342.

175. Yagmur, H.K. Synthesis and characterization of magnetic ZnCl2-activated carbon produced from coconut shell for the adsorption of methylene blue / H.K. Yagmur, I. Kaya // Journal of Molecular Structure. - 2021. - Vol. 1232. - P. 30071.

176. Фам, Т. М. Разработка сорбентов из нетрадиционного сырья для очисткисточных вод: диссертация кандидата технических наук: 02.00.11 / Фам Тхань Минь. - Белгород, 2019. - 125 с.

177. Hema Krishna, R. Studies on the removal of Ni(II) from aqueous solutions using powder of mosambi fruit peelings as a low cost sorbent / R. Hema Krishna, A.V.V.S. Swamy // Chemical Sciences Journal. - 2014. - Vol. 31. - P. 1-12.

178. Georgieva, V.G. Thermodynamics and kinetics of the removal of nickel(II) ions from aqueous solutions by biochar adsorbent made from agro-waste walnut shells / V.G. Georgieva, L. Gonsalvesh, M P. Tavlieva // Journal of Molecular Liquids. - 2020.- P. 112788.

179. Richard, D. Comparison of organic materials for the passive treatment of synthetic neutral mine drainage contaminated by nickel: Short- and medium-term batch experiments / D. Richard, A. Mucci, C M. Neculita, , & G.J. Zagury // Applied Geochemistry. - 2020.- P. 104772.

180. Guo, X. Adsorptive removal of Ni2+ and Cd2+ from wastewater using a green longan hull adsorbent / X. Guo, S. Tang, Y. Song, J. Nan // Adsorption Science & Technology. - 2017. - Vol. 36. - № 1. - P. 762-773.

181. Cantu, Y. Thermodynamics, kinetics, and activation energy studies of the sorption of chromium(III) and chromium(VI) to a MmO4 nanomaterial / Y. Cantu, A. Remes, A. Reyna, D. Martinez // Chemical Engineering Journal. - 2014. - Vol. 254. - P. 374-383.

182. Пимнева, Л.А. Извлечение ионов меди, марганца и железа из природных и сточных вод / Л.А. Пимнева, И.А. Пинигина, А.А. Решетова // Успехи современного естествознания. -2021. - №. 2. - С. 107-113.

183. Хайитов, Р.Р. Разработка способа восстановления активированного угля из местного сырья, использованного при регенерации алканоламинов / Р. Р. Хайитов, Ф. С. Сайпуллаев, Г. Р. Нарметова // Молодой ученый. - 2015. - T. 89. - № 9. - С. 339-342.

184. Larasati, A. Chemical regeneration of granular activated carbon: preliminary evaluation of alternative regenerant solutions / A. Larasati, G.D. Fowler, N.J.D. Graham // Environmental Science: Water Research & Technology. - 2020. - Vol. 6. - № 8. - P. 2043-2056.

185. Dao, M. U., Le, H. S., Hoang, H. Y., Tran, A. V., Doan, V. D., Le, T. T. N., ... Le, V. T. (2020). Natural core-shell structure activated carbon beads derived from Litsea glutinosa seeds for removal of methylene blue: Facile preparation, characterization, and adsorption properties / M.U. Dao, H.S. Le, , H.Y. Hoang, A.V. Tran [et al] // Environmental Research. - 2020. - Vol. 198. - P. 110481.

186. Parker, H.L. The importance of being porous: polysaccharide-derived mesoporous materials for use in dye adsorption / H.L. Parker, A.J. Hunt, V.L. Budarin, P.S. Shuttleworth [et al] // RSC Advances. - 2012. -Vol. 24. - № 24. - P. 8992-8997.

187. Сироткин, А.С. Биосорбционные технологии очистки сточных вод / А.С. Сироткин, М.В. Шулаев, С.А. Понкратова, Е.Н. Нуруллина, В.М. Емельянов // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 6. - С. 65-75.

188. Скугорева, С.Г. Химические основы токсического действия тяжёлых металлов (обзор) / С.Г. Скугорева, Т.Я. Ашихмина, А.И. Фокина, Е.И. Лялина // Теоретическая и Прикладная Экология. - 2016. - Т. 1. - С. 4-13.

189. Sirotkin, A.S. The BAC-process for treatment of waste water containing non-ionogenic synthetic surfactants / A.S. Sirotkin, L. Yu. Koshkina, K. G. Ippolitov // Water Research. - 2001. - V. 35. - № 13. - P. 3265-3271.

190. Халилова, А.А. Сравнительная оценка токсичности сточных вод, содержащих ионы хрома и никеля с применением различных биотест-объектов / А. А. Халилова, А. В. Яковлева, А. С. Сироткин // Вестник Казанского Технологического Университета. - 2010. - № 10. - С. 392-400.

191. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба (утв. Госкомэкологии РФ 09.03.1999. - М., 1999. - 56 с.

Приложение

ТАТАРСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АКЦНОНЕРЛ ЫК Ж«)МГЫЯТЕ «ЗВКС»

421541, ЯЛЕНОДОЛ ШОЬОРП, КУПЛЕ У|'АМ. 4* ТЫ ЛМ371 »*->»-27, ФАКС «-2}-Ч2 Е-тл1 *с1мх1ик ч пшПли

РЕСПУБЛИКА ТАТАРСТАН АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

шко»

422541. г 31_ГШ I (ОДОЛ КС К. > л ОЗЕРНАЯ. 4» ТЕЛ «М371>4-1$-27, ФАКС 4-13-92 Е-ты! >с1><м1пка nail.ru

(Прежние № НА10 СТ1Ггаит1'пеош ■ Клммь р ь 4<17а21И1»ЗЛ24ММЮ|0|» *с 31НП|»|||«КХ>П1Ю0ПМ)« ЬИК 04¥20ИЯ1

_ ИНН 1МММ1 |<М КИП 1МИП1М11 Км ОКАЮ "»ЛаюПООПО к.и ОК1МО МНИ»!

Кал ОКО! V «2101)14 К.цРКФС 1аКш»КП11Ф 122»?__

„2оЖг

«УТВЕРЖДАЮ» генеральный директор АО «ЗВКС» Р.Р Залялов 2022 г.

АКТ использования результатов диссертационной работы

С целью определения перспективы применения магнитного порошкообразного углеродного сорбента (МПУС) на основе семян И!леа ^1ичпоха для очистки сточных вол от красителей и ионов тяжелых металлов, были проведены исследования для оценки эффективности удаления метиленового синего (МС) и ионов никеля (N1), содержащегося ы сточных волах соору жения биологической очистки г. Зеленодольска Процесс бносорбиионной очистки был проведен на следующим образом: исходная сточная вода (СВ). содержащая метиленового синего и ионов никеля с концентрацией 20 мг/дм1. обрабатывалась активным илом (2.3 г/дм3) и сорбентом (I г'дм') в аэробных условиях при времени контакта 4,5 часов. В очищенной сточной воле проводилось определение концентрации МС и ионов никеля, химического потребления кислорола (ХПК), илового индекса и токсичности

Проведенные исследования показали, что в присутствии углеродного сорбента эффективность очистки сточных вол активным илом значительно возрастала, прежде всего, по удалению ионов никеля (рис. I).

Экспериментально было также установлено, что в процессе совместной биологической и сорбцнонной (бносорбиионной) очистки в аэробных условиях и течение 4.5 ч значение ХПК сточных вод заметно уменьшается с 120 мг/м' до 20 мг/м'.

Следует отметить, что, хотя ионы никеля и МС практически не влияют негативно на процесс биосорбционной очистки, наличие в сточных водах данных загрязняющих веществ может повысить токсичность очищенной сточной воды.

Проведенные исследования подтверждают, что сточные воды, очищенные в биосорбционной системе, не являются токсичными для инфузории Paramecium caudatum. Между тем, чтобы не вызывать токсического воздействия для ракообразных Daphnia magna, данные сточные воды должны быть разбавлены не менее чем в 4 раза.

Таким образом, внесение углеродного сорбента в активный ил обеспечивает комплексный эффект очистки сточных вод и повышает эффективность удаления загрязняющих веществ, в том числе органических веществ по ХПК, красителей и ионов тяжелых металлов, а также улучшает седиментационные свойства активного ила.

На основании проведенных исследований, представляется перспективным рекомендовать применение магнитного порошкообразного углеродного сорбента на основе семян Litsea glutinosa для удаления красителей и ионов тяжелых металлов в сооружениях биологической очистки сточных вод в случае поступления «залповых» концентраций указанных поллютантов.

От «Исполнителя»: От «Заказчика»:

Главный технолог

J1.M. Сибиева

АО «ЗВКС»

Ответственный исполнитель