Труды КНЦ (Технические науки вып. 5/2023(14))

в Мурманской обл., образуется большое количество стоков с высоким содержанием фосфора [3]. Часто это связано не только с применением фосфатсодержащих соединений в технологическом процессе, но и с присутствием фосфора в добываемых и перерабатываемых ископаемых. Так, например, при кислотной переработке апатита образуются большие объемы промывных растворов, содержащих фосфор в виде P 2 O 5 , часть фосфора с образующимися стоками неизбежно попадает в естественные водоемы [4]. Существенная его часть переходит в образующийся при переработке апатита фосфогипс. Поэтому при дальнейшей переработке фосфогипса с извлечением редкоземельных металлов образуются растворы, содержащие фосфат-ионы, часть которых осаждают соединениями титана [5]. Остаточный фосфор выводится из процесса вместе с частью оборотной воды и попадает в природные воды. Очистку воды от РОЗ" проводят различными методами: адсорбционным, реагентным, комбинированным (химическая коагуляция плюс биологическая очистка), биологическими, методом удаления фосфатов в магнитном поле и методом электро-коагуляционной очистки. Наиболее простыми и эффективными способами очистки воды от фосфат-ионов являются реагентные методы, которые широко применяются [6]. В качестве реагентов-осадителей для очистки воды от фосфат-ионов в основном используются соединения кальция, алюминия и железа. Так, например, в работе [4] при использовании сульфата железа (FeSO4'7H2O) при pH 8,0 скорость удаления фосфатов достигла оптимального значения [7]. Достоинство процесса осаждения фосфатов соединениями кальция заключается в его надежности при сложном составе сточных вод, незначительной чувствительности к органическим примесям, относительной простоте в эксплуатации. При использовании солей кальция объем образующегося осадка в несколько раз меньше, чем при осаждении солями алюминия и железа [8]. В работе [9] установлено, что эффект очистки оксидом кальция (из расчета 1 г/л) может достигать 85-87 %, однако данный метод при больших объемах сильно защелачивает водные объекты. Поэтому, чтобы избежать защелачивания воды и дальнейшей регулировки pH, целесообразно использовать карбонат кальция. Использование соединений алюминия также эффективно при удалении фосфатов. В монографии [10] предлагают обработку сточных вод сульфатом алюминия в щелочной среде. В результате создается сложное нерастворимое в воде соединение алюминия с гидроксильными и фосфатными группами. Эффективность очистки составляет 90-95 %. В исследовании [11] показано, что оптимальный рН осаждения фосфат-ионов хлоридом алюминия варьируется в интервале 6,5-7,4. В большинстве приводимых работ не указывается вторичное загрязнение компонентами используемых реагентов, что является очень важным фактором при очистке воды. Цель работы — очистка воды от фосфат-ионов соединениями кальция, железа или алюминия, исключающая недопустимое вторичное загрязнение компонентами реагентов-осадителей. Основным критерием достижения поставленной цели является подбор оптимальных условий, при которых будет достигнут высокий уровень извлечения фосфат-ионов из очищаемой воды за минимальное время и при минимальном расходе реагентов, позволяющем минимизировать вторичное загрязнение и экономические расходы. Экспериментальная часть Исследования проводили на модельных растворах, содержащих 14310, 120, 60 мг/л РО^". Такие концентрации фосфора часто наблюдаются в стоках различных предприятий [12]. В качестве реагентов-осадителей применяли соединения кальция, алюминия, железа: CaCO 3 , FeSO4-7H2O, FeCl3-6H2O, Fe2(SO4>, A h ^ V ^ O , A l C h ^ O . При выборе условий проведения процесса учитывали оптимальный показатель pH для каждого из соединений. Применяя карбонат кальция, рН раствора не корректировали, применяя соединения алюминия и железа рН раствора, его корректировали раствором NaOH. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 5. С. 60-66. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 5. P. 60-66. © Плешаков Н. А., Беликов М. Л., Сафарян С. А., 2023 61