2021-3 VSNiP Problems of Contemporary Science and Practice. Vernadsky University Вопросы современной науки и практики. Университет имени В.И. Вернадского 2541-853X 1990-9047 ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет» 10.17277/voprosy.2021.03.pp.037-043 12523 Version of Record Membrane Technologies as Environmentally Safe Methods of Waste Water Purification Мембранные технологии – экологичные способы очистки сточных вод Khorokhorina I. V. Lazarev S. I. Bidulya S. M. membranes recirculation wastewater cleaning technology мембраны рециркуляция сточные воды технологии очистки 2021 3 квартал 2021 года 3 3 3 © 2021 Вопросы современной науки и практики. Университет имени В.И. Вернадского 2021 , , , I. V. Khorokhorina, S. I. Lazarev, S. M. Bidulya

Приведена классификация технологий хими - ческой очистки , мембранных процессов в зависимости от раз- мера пор в мембранах . Установлено , что экологичные мембран - ные методы разделения жидких сред являются альтернативой традиционным методам разделения технологических растворов и сточных вод промышленных предприятий . В настоящее время водоснабжение все больше зависит от альтерна - тивных источников воды (например , очищенных сточных вод, морской и дождевой ) в дополнение к поверхностным и грунтовым водам [1 – 3]. Водоснабжение и промышленность являются жизненно важными и взаи- мосвязанными компонентами городской системы . Потребность в очистке промышленных сточных вод имеет важное значение в связи с тремя фак- торами : нехваткой воды , обширным сбросом сточных вод и все более строгими его стандартами [4]. Загрязнение окружающей среды в России , особенно воды , распро - страняется от городов к округам [5]. Общественная экологическая осве- домленность постепенно повышается по мере повышения уровня жизни . Поэтому государственные и местные стандарты сброса сточных вод ста- новятся все более строгими . Эффективная и действенная очистка промышленных сточных вод может увеличить водоснабжение за счет использования очищенной воды и уменьшить загрязнение воды за счет удаления загрязняющих веществ из стоков . Большая часть очищенных промышленных сточных вод утили - зируется и используется повторно , особенно в электроэнергетике и метал - лообрабатывающей промышленности [6]. Хорохорина Ирина Владимировна – доктор технических наук , доцент кафедры «Природопользование и защита окружающей среды », e-mail: kotelnikovirina@yandex.ru; Лазарев Сергей Иванович – доктор технических наук , профессор , заведующий кафедрой «Механика и инженерная графика »; Бидуля Светлана Михайловна – магистрант , ТамбГТУ , г. Тамбов , Россия . ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ . 38Таким образом , очистка и рециркуляция сточных вод является важ- ным вопросом , поскольку они обеспечивают воду для промышленности , уменьшают сброс технологических растворов и стоков и минимизируют концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах , чтобы соответст - вовать стандартам сброса сточных вод. Поэтому ученые ищут недорогие и подходящие технологии очистки воды , которые используются для трех целей : сокращения источников воды , очистки сточных вод и рециркуля - ции [7 – 10]. В настоящее время единичные операции и процессы объеди - няются вместе , чтобы обеспечить так называемую первичную , вторичную и третичную очистку (доочистку ). Первичная очистка включает в себя процессы предварительной очи- стки физической и химической природы , в то время как вторичная имеет дело с биологической очисткой сточных вод. В процессах третичной очи- стки сточные воды (очищенные первичными и вторичными процессами ) превращаются в воду хорошего качества , которая может быть использова - на для различных целей : как питьевая , промышленная , медицинская и т.д. На третьей стадии удаляется до 99 % загрязняющих веществ и на выходе получается вода высокого качества . В полном цикле очистки воды все три процесса объединяются вместе для получения качественной и безопасной воды (рис. 1). Мембранная технология – общий термин для ряда различных процес - сов разделения . Данные процессы однотипны , поскольку во всех исполь - зуется мембрана . Мембранная технология стала ведущей технологией раз- деления за последнее десятилетие [10]. Основным преимуществом мембранной технологии является то, что она дает возможность очищать воду без добавления химикатов , с относи - тельно низким энергопотреблением , простым и автоматизированным про- цессом [8 – 10]. Капитальные и эксплуатационные расходы на применение мембран - ных технологий с годами снизились , так что широкое применение техно - логии экономически целесообразно . Рис. 1. Классификации технологий химической очистки для возможности рециркуляции воды Технологии очистки и рециркуляции воды Грохочение , фильтрация и центробежная сепарация Седиментация и гравитационное разделение Дистилляция Испарение Окисление Ионный обмен Обратный осмос Электролиз Кристаллизация Осаждение Электродиализ Адсорбция Микро - и ультра - фильтрации Экстракция растворителем Коагуляция Флотация Первична я очисткаводыВторична я очистка водыТретична я очистка воды (доочистка ) Аэробный процесс Анаэробный процесс

 1. Valeyev S.I., Bulkin V.A. Peredovyye innovatsionnyye razrabotki. Perspektivy i opyt ispol'zovaniya, problemy vnedreniya v proizvodstvo [Advanced innovative developments. Prospects and experience of use, problems of implementation in production], A collection of scientific articles based on the results of the IV International Scientific Conference, 31 May, 2019, Kazan, 2019, pp. 164-166. (In Russ.) 2. Orlov Ye.V. Inzhenernyye sistemy zdaniy i sooruzheniy. Vodosnabzheniye i vodootvedeniye: uchebnoye posobiye [Engineering systems of buildings and structures. Water supply and water disposal: textbook], Moscow: Izdatel'stvo ASV, 2015, 216 p. (In Russ.) 3. Medvedeva V.S. Geologiya, poiski i razvedka poleznykh iskopayemykh i metody geologicheskikh issledovaniy [Geology, prospecting and exploration of minerals and methods of geological research], Proceedings of the International scientific and technical conference “Geosciences - 2020”, 21 – 25 May, 2020, Irkutsk, 2020, pp. 87-91. (In Russ.) 4. Sokolov P.V., Usikov D.Ye., Kiselev B.F., Ikhinyrov A.S., Pavlov S.Ya. Nedelya nauki SPbPU [SPbPU Science Week], Proceedings of the Scientific Conference with International Participation, 18 - 23 November, 2019, St. Petersburg, 2019, pp. 240-242. (In Russ.) 5. Rumyantsev V.A., Koronkevich N.I., Izmaylova A.V. [et al.] Ekologo- geograficheskiye problemy perekhoda k zelenoy ekonomike [Ecological and geographical problems of transition to a green economy], Proceedings of the International Scientific Seminar and the 23rd Session of the Joint Scientific Council on Fundamental Geographical Problems at IAAS and the Scientific Council on Fundamental Geographical Problems of the Russian Academy of Sciences, 04 - 07 June, 2019, Grodno–Minsk, Minsk, 2019, pp. 193-209. (In Russ., abstract in Eng.) 6. Khaliullina G.M., Bariyeva E.R. [Technology of waste water treatment at an electric power plant], Vestnik magistratury [Bulletin of magistracy], 2016, no. 10-2 (61), pp. 10-12. (In Russ.) 7. Kim V., Bol'shakov N. [Import substitution at urban wastewater treatment plants: from technological solutions to equipment], Russkiy inzhener [Russian engineer], 2018, no. 1 (58), pp. 36-39. (In Russ.) 8. Dudorov V.Ye., Khismatulina D.N., Iskhakova E.R. [Methods of wastewater treatment, types of treatment facilities and innovations in the field of wastewater treatment], Nauka sredi nas [Science among us], 2019, no. 4 (20), pp. 43-48. (In Russ., 1. Валеев, С. И. Очистка сточных вод в гидроциклонах / С. И. Валеев, В. А. Булкин // Передовые инновационные разработки. Перспективы и опыт ис- пользования, проблемы внедрения в производство : сб. науч. ст. по итогам IV Междунар. конф., 31 мая 2019 г., Казань. – Казань, 2019. – С. 164 – 166. 2. Орлов, Е. В. Инженерные системы зданий и сооружений. Водоснабжение и водоотведение : учеб. пособие / Е. В. Орлов. – М. : Изд-во АСВ, 2015. – 216 с. 3. Медведева, В. С. Исследование вариантов схем оборотного водоснабжения и очистки сточных вод и предприятий со щелочными стоками / В. С. Медведева // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований : материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Геонауки – 2020», 21 – 25 мая 2020 г., Иркутск. – Иркутск, 2020. – С. 87 – 91. 4. Очистка и доочистка сточных вод для сброса в водоприемник с повышен- ными требованиями к сбрасываемой воде / П. В. Соколов, Д. Е. Усиков, Б. Ф. Ки- селев [и др.] // Неделя науки СПбПУ : материалы Науч. конф. с междунар. уча- стием, 18 – 23 ноября 2019 г., СПб. – СПб., 2019. – С. 240 – 242. 5. Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и пути минимиза- ции их негативных последствий / В. А. Румянцев, Н. И. Коронкевич, А. В. Измай- лова [и др.] // Эколого-географические проблемы перехода к зеленой экономике : материалы Междунар. науч. семинара и 23-й сессии Объединенного науч. совета по фундаментальным географическим проблемам при МААН и Научного совета по фундаментальным географическим проблемам РАН, 04 – 07 июня 2019 г., Гродно–Минск. – Минск, 2019. – С. 193 – 209. 6. Халиуллина, Г. М. Технология очистки сточных вод на предприятии элек- троэнергетики / Г. М. Халиуллина, Э. Р. Бариева // Вестник магистратуры. – 2016. – № 10-2 (61). – С. 10 – 12. 7. Ким, В. Импортозамещение на городских очистных сооружениях: от тех- нологических решений до оборудования / В. Ким, Н. Большаков // Русский инже- нер. – 2018. – № 1 (58). – С. 36 – 39. 8. Дудоров, В. Е. Методы очистки сточных вод, виды очистных сооружений и инновации в области очистки сточных вод / В. Е. Дудоров, Д. Н. Хисматулина, Э. Р. Исхакова // Наука среди нас. – 2019. – № 4 (20). – С. 43 – 48. 9. Гоголева, Н. А. Применение технологии мембранных биореакторов (МБР) в очистке сточных вод как один из перспективных методов очистки / Н. А. Гого- лева, С. В. Белькова // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства : материалы 10-й Междунар. науч.-техн. конф., 26 – 29 февраля 2020 г., Омск. – Омск, 2020. – С. 275–276. 10. Мембранная технология очистки сточных вод / Г. А. Симонов, И. И. Ши- гапов, Б. Р. Ахмадов [и др.] // Сельский механизатор. – 2020. – № 8. – С. 15 – 17. 11. Сайт Федерального агентства водных ресурсов. – URL : https://old.voda.gov.ru/ (дата обращения: 30.06.2021).