Physico-chemical and microbiological parameters of natural, industrial recycled water and its treatment

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background: Under conditions of anthropogenic impact, the chemical composition of water in surface rivers and groundwater bodies is subjected to pollution, which leads not only to a decrease in water quality, but also to an increase in the number of pathogenic and opportunistic bacteria.

Aim: The purpose of this work is to study the physicochemical and microbiological parameters of natural and industrial recycled water before and after treatment with coagulants based on activated aluminum alloys.

Materials and methods: As natural waters were analyzed: natural waters from water intake “Almaty SU”, “Medeu” tract, Zhaiyk river, from the well of experimental metallurgical production of IMOB. As recycled water was analyzed water taken from the water treatment unit of deep oil refining production. Turbidity was measured using HACH 2100Q turbidimeter and 2100Qis turbidimeter (USA). Cell morphology of microorganism cultures was studied by light microscopy using a MicroOptix MX-1150 (T) stereoscopic-sotrinocular microscope.

Results: An effective and technologically simple method of obtaining aluminum polyoxychloride with the content of the main substance from 33 to 41.0% by Al2O3 and basicity from 55.1 to 66.5% has been developed. The method consists in dissolution of aluminum alloy activated by metal-activators (indium, gallium, tin) in the amount

of 0.5–1.0 wt.% of each in 3% HCl. Physico-chemical and microbiological parameters of natural and industrial recycled water have been studied. The efficiency of the obtained aluminum polyoxychloride for treatment and conditioning of drinking water and industrial recycled water was evaluated.

Conclusion: Unique alloys with high energy characteristics based on aluminum containing indium, gallium, tin from 0.5–1.0 wt.% have been created. The alloy has high activity in various oxidizing media (water, hydrochloric acid). A technologically simple method of obtaining aluminum polyoxychloride has been developed. Chemical and microbiological composition of natural and industrial recycled water has been studied. Coagulants based on activated aluminum alloys are effective in the processes of conditioning and purification of natural and recycled water from toxic compounds, have bactericidal activity, the level of gram-negative bacteria is reduced to 73%,

gram-positive bacteria to 84% and to 96% of other groups of microorganisms. Fungi and yeasts (Mucor, Fusarium) were not detected after water treatment. Efficiency of water turbidity reduction reaches 90–99%, permanganate oxidizability up to 93%.

作者简介

Galina Boiko

Satbayev University

编辑信件的主要联系方式.
Email: galina.boyko.kaznitu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2912-3384

Doct. Sc. (Chemistry)

哈萨克斯坦, Almaty

Raushan Sarmurzina

Satbayev University

Email: sarmurzina_r@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9572-9712

Doct. Sc. (Chemistry), professor

哈萨克斯坦, Almaty

Nina Lyubchenko

Satbayev University

Email: amtek@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-7133-808X

Cand. Sc. (Chemistry)

哈萨克斯坦, Almaty

Zhazira Baltabekova

Institute of Metallurgy and Ore Beneficiation

Email: jazira001@mail.com
ORCID iD: 0000-0003-3076-0652
哈萨克斯坦, Almaty

Kuanysh Tastambek

Satbayev University

Email: tastambeku@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2338-8816

PhD (Biotechnology)

哈萨克斯坦, Almaty

Pavel Kenyaikin

Satbayev University

Email: kenyaikin.p@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4360-1573
哈萨克斯坦, Almaty

Anel Taubatyrova

Satbayev University

Email: gggnika465@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-1329-0372
哈萨克斯坦, Almaty

参考

  1. Belichenko YP. Zamknutyye sistemy vodosnabzheniya khimicheskikh proizvodstv. Moscow: Chemistry; 1990. 208 p. (In Russ).
  2. Masakbaeva SR, Tokareva AV, Nesmeyanova RM, Kovtareva SY. Preparation of aluminum oxychloride from aluminum hydroxide and hydrochloric acid. Sci.Technol. Kazakhstan. 2021;1:6–11. (In Russ).
  3. Patent RUS №2589164С1/ 10.07.16. Byul. №19. Sychev AV, Sychev SA, Rashkovskij GB. Method of producing aluminium oxychloride. Available from: https://patentimages.storage.googleapis.com/97/41/0b/d418d6e7d9fc05/RU2589164C1.pdf. (In Russ).
  4. Tokareva AV, Masakbaeva SR. Aluminum oxychloride coagulant for drinking water treatment. Sci. Technol. Kazakhstan. 2020;2:58–65. (In Russ).
  5. Shamaei L, Khorshidia L, Perdicakis B, Sadrzadeh M. Treatment of oil sands produced water using combined electrocoagulation and chemical coagulation techniques. Sci. Total Environ. 2018;645:560–572. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.06.387.
  6. Sun H, Jiao R, Xu H, et al. The influence of particle size and concentration combined with pH on coagulation mechanisms. J. Environ. Sci. 2019;82:39–46. doi: 10.1016/j.jes.2019.02.021.
  7. Tang H, Xiao F, Wang D. Speciation, stability, and coagulation mechanisms of hydroxyl aluminum clusters formed by pacl and alum: a critical review. Adv. Colloid Interface Sci. 2015;226(A):78–85. doi: 10.1016/j.cis.2015.09.002.
  8. Boyko GI, Sarmurzina RG, Karabalin US, et al. Energy storage substances of a new generation in solving the problem of wastewater treatment of oil production and refining facilities. Oil. Gas. Novation. 2019;5(221):20–25.
  9. Sarmurzina RG, Boiko GI, Kenzhaliyev BK, et al. Coagulants for water based on activated aluminum alloys. Global J. Environ. Sci. Manage. 2023;9(4):1–18. doi: 10.22034/gjesm.2023.04.02.
  10. Sarmurzina RG, Boiko GI, Lyubchenko NP, et al. Alloys for the production of hydrogen and active aluminum oxide. News Natl. Acad. Sci. R.K. Ser. Geol. Tech. Sci. 2022;1(451):91–98. doi: 10.32014/2022.2518-170X.145.
  11. Sarmurzina RG, Boiko GI, Lyubchenko NP, et al. Hydrogen obtaining from the system activated aluminum – water. News Natl. Acad. Sci. R.K. Ser. Geol. Tech. Sci. 2022;6(456):196–213. doi: 10.32014/2518-170X.249.
  12. Tulemisova GB, Abdinov RS, Kabdrakhimova GZ, Zhanetov TB. Ecological condition of the Ural River. Chem Bull Kazakh Natl Univ. 2017;85(2):18–24. doi: 10.15328/cb808. (In Russ).
  13. Tastambek КТ, Akimbekov NS, Yernazarova AК, et al. The evaluation of microbial diversity in water and soil samples from Atyrau and Mangystau regions. KazNU Bulletin. Ecology series. 2016;3(48):76–83. (In Russ).
  14. Pshenichnov PA, Zakirov FN, Nikitina NM. Mikrobotest dlya otsenki, monitoringa zagryazneniya pochv. Ekologiya. 1995;4:332–333. (In |Russ).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure 1. Microbial diversity in the natural water of "Medeu" before and after treatment with 0.1% coagulant solution №20 in terms of Al2O3

下载 (136KB)
3. Figure 2. Turbidity of water, sampled on the WTU of the CCR unit №1, treated with coagulant №20 at initial pH 8 and acidified to pH 6

下载 (221KB)

版权所有 © Boiko G.I., Sarmurzina R.G., Lyubchenko N.P., Baltabekova Z.A., Tastambek K.T., Kenyaikin P.V., Taubatyrova A., 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».