nsojoutСтроительство: наука и образованиеConstruction: Science and Education2305-5502ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/2305-5502.2024.4.112-122nsojout-216Research ArticleИнженерные системы. Эксплуатация зданий. Проблемы ЖКК. Энергоэффективность и энергосбережение. Безопасность зданий и сооружений. ЭкологияEngineering systems. Exploitation of buildings. Problems of Housing and Communal Complex. Energy efficiency and energy saving. Safety of buildings and structures. EcologyПрименение мембранных технологий в очистке производственных сточных водApplication of membrane technologies in industrial wastewater treatmentЖаровМ. А.ZharovM. A.

Максим Андреевич Жаров — аспирант кафедры водоснабжения и водоотведения; ассистент кафедры строительства зданий и сооружений

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; 150023, г. Ярославль, Московский проспект, д. 88

Maxim A. Zharov — postgraduate student of the Department of Water Supply and Drainage; assistant of the Department of Construction of Buildings and Structures

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337;88 Moskovsky prospect, Yaroslavl, 150023

mack.jarov2014@yandex.ruАлексеевС. Е.AlekseevS. E.

Станислав Евгеньевич Алексеев — кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения и водоотведения

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Stanislav E. Alekseev — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Water Supply and Drainage

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

AlekseevSE@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); Ярославский государственный технический университет (ЯГТУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Yaroslavl State Technical University (YSTU)Russian FederationНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation202427122024144112122Copyright © Жаров М.А., Алексеев С.Е., 20242024Жаров М.А., Алексеев С.Е.Zharov M.A., Alekseev S.E.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nso-journal.ru/jour/article/view/216Введение

Введение. Рассмотрены современные методы применения мембранных технологий в очистке производственных стоков. Проблема снижения негативного воздействия на окружающую среду путем повышения эффективности очистных сооружений является наиболее актуальной в данный момент. В последнее время мембранные технологии очистки сточных вод (СВ) становятся все более востребованными для их включения в существующие технологические схемы промышленных предприятий, расположенных в мире.

Материалы и методы

Материалы и методы. Изучены примеры использования технологии в молочной промышленности, масложировой промышленности, автомобильном производстве, электроэнергетической промышленности, кожевенном производстве. Проанализированы отечественные и зарубежные источники.

Результаты

Результаты. Предпочтение отдается технологическим схемам, позволяющим создать безотходное производство, а именно повторному использованию очищенных СВ в технологических процессах предприятия, что способствует повышению эффективности очистных сооружений. Применение мембранных технологий дает возможность добиться поставленных целей по снижению негативного воздействия на окружающую среду, но вместе с этим данная технология не лишена недостатков.

Выводы

Выводы. Технология сильно зависит от состава СВ и существующей технологической схемы очистки. Исходя из рассмотренных примеров в различных отраслях промышленности установлено, что данная технология получает все большее распространение и показывает отличные результаты по снижению негативного воздействия от стоков промышленных предприятий. Технология мембранных фильтров для создания безотходного производства должна исследоваться дальше и получать развитие.

Introduction

Introduction. Modern methods of application of membrane technologies in industrial wastewater treatment are considered. The problem of reducing the negative impact on the environment by increasing the efficiency of treatment facilities is the most urgent at the moment. Recently, membrane technologies of wastewater treatment are becoming more and more demanded for their inclusion in the existing technological schemes of industrial enterprises located all over the world.

Materials and methods

Materials and methods. Examples of technologies used in the dairy industry, oil and fat industry, automobile manufacturing, electric power industry, and tanning industry were studied. Domestic and foreign sources were analyzed.

Results

Results. As a result of the work carried out, preference is given to technological schemes that allow to create waste-free production, namely, the reuse of treated water in the technological processes of the enterprise, which contributes to improving the efficiency of treatment facilities. The application of membrane technologies makes it possible to achieve the goals set to reduce the negative impact on the environment, but at the same time this technology is not without disadvantages.

Conclusions

Conclusions. The technology strongly depends on the specific composition of wastewater and the existing technological scheme of treatment. However, based on the reviewed examples in various industries, this technology is becoming more and more widespread and shows excellent results in reducing the negative impact of industrial effluents. The technology of membrane filters for creation of waste-free production should be further considered and developed.

очистка сточных водмембранные биореакторы (МБР)биологическая очисткананофильтрациякожевенное производствонулевой сброс жидкостиобратный осмосаэротенкиwastewater treatmentMembrane Bioreactors (MBR)biological treatmentnanophiltrationtanneryzero liquid dischargereverse osmosisaerotanksReferencesЗидан О.Д. Очистка сточных вод производства мороженого с использованием мембранного биореактора (МБР) // Пищевые системы. 2021. Т. 4. № 3S. С. 86–92. DOI: 10.21323/2618-9771-2021-4-3S-86-92. EDN TKRFFA.Zidane O.D. The treatment of wastewater produced by an ice cream factory with a membrane bioreactor. Food Systems. 2021; 4(3S):86-92. DOI: 10.21323/2618-9771-2021-4-3S-86-92. EDN TKRFFA. (rus.).Гарзанов А.Л., Усов А.В., Кушнирук М.Ю., Барабаш В.П., Камалян О.А. Модернизация очистных сооружений фабрики мороженого // Мороженое и замороженные продукты. 2004. № 6. С. 26–27.Garzanov A.L., Usov A.V., Kushniruk M.Y., Barabash V.P., Kamalyan O.A. Modernization of treatment facilities of an ice cream factory. Ice Cream and Frozen Products. 2004; 6:26-27. (rus.).Стрелков А.К., Теплых С.Ю., Быстранова А.О. Современные методы очистки масложиросодержащих сточных вод // Градостроительство и архитектура. 2019. Т. 9. № 4 (37). С. 61–65. DOI: 10.17673/Vestnik.2019.04.10. EDN GNPDGY.Strelkov A.K., Teplykh S.Yu., Bystranova A.O. Modern methods for cleaning fat-and-oil waste waters. Urban Construction and Architecture. 2019; 9(4):61-65. DOI: 10.17673/Vestnik.2019.04.10. EDN GNPDGY. (rus.).Южанинов А.Г., Рудова Н.А., Огнева Л.Ю. Маслосодержащие сточные воды, их классификация и методы очистки // Строительство и образование. 1999. С. 140–142. EDN KCGGZA.Yuzhaninov A.G., Rudova N.A., Ogneva L.Yu. Oil-containing wastewater, its classification and treatment methods. Construction and Education. 1999; 140-142. EDN KCGGZA. (rus.).Поворов А.А., Павлова В.Ф., Шиненкова Н.А., Краснов А.Н. Комплексная мембранная технология очистки сточных вод гальванических производств с обеспечением замкнутого водооборота // Современные технологии очистки воды.Povorov A.A., Pavlova V.F., Shinenkova N.A., Krasnov A.N. Complex membrane technology of galvanic production wastewater treatment with the provision of closed water rotation. Modern Technologies of Water Purification.Краснокутская Н.В. Состав сточных вод гальванического производства машиностроительного предприятия Комсомольска-на-Амуре // Вестник научного общества студентов, аспирантов и молодых ученых. 2018. № 3. С. 29–36. EDN YGGYFV.Krasnokutskaya N.V. Composition of waste water of galvanic production of machine-building enterprise Komsomolsk-on-Amur. Bulletin of scientific society of students, postgraduates and young scientists. 2018; 3:29-36. EDN YGGYFV. (rus.).Царицон Е.И., Сабирова Т.М. Внедрение мембранных технологий для очистки сточных вод коксохимического производства // Modern Science. 2021. № 7. С. 35–39. EDN BZMTSR.Tsaritson E.I., Sabirova T.M. Implementation of membrane technologies for wastewater treatment of coke-chemical production. Modern Science. 2021; 7:35-39. EDN BZMTSR. (rus.).Федорова В.С., Манина Л.К. Модернизация системы очистки сточных промышленных вод в условиях коксохимического производства филиала № 12 ЗАО «Внешторгсервис» // Актуальные проблемы металлургии чугуна и стали : сб. тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. 2021. С. 86–88.Fedorova V.S., Manina L.K. Modernization of the industrial wastewater treatment system in the conditions of coke-chemical production of branch No. 12 of Vneshtorgservis CJSC. Actual problems of iron and steel metallurgy : collection of abstracts of reports of the international scientific and practical conference. 2021; 86-88. (rus.).Абдуллин И.Ш., Нефедьев Е.С., Ибрагимов Р.Г., Парошин В.В. Применение мембранной технологии для очистки сточных вод кожевенно-обувных предприятий // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 3. С. 21–26. EDN OPPIWZ.Abdullin I.Sh., Nefedyev E.S., Ibragimov R.G., Paroshin V.V. Application of membrane technology for wastewater treatment of leather and footwear enterprises. Bulletin of Kazan Technological University. 2012; 15(3):21-26. EDN OPPIWZ. (rus.).Ricky R., Shanthakumar S., Ganapathy G.P., Chiampo F. Zero liquid discharge system for the tannery industry — an overview of sustainable approaches // Recycling. 2022. Vol. 7. Issue 3. P. 31. DOI: 10.3390/recycling7030031Ricky R., Shanthakumar S., Ganapathy G.P., Chiampo F. Zero Liquid discharge system for the tannery industry — an overview of sustainable approaches. Recycling. 2022; 7(3):31. DOI: 10.3390/recycling7030031Хорохорина И.В., Лазарев С.И., Бидуля С.М. Мембранные технологии — экологичные способы очистки сточных вод // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2021. № 3 (81). С. 37–43. DOI: 10.17277/voprosy.2021.03.pp.037-043. EDN PXIQUG.Khorokhorina I.V., Lazarev S.I., Bidulya S.M. Membrane technologies as environmentally safe methods of waste water purification. Issues of modern science and practice. Vernadsky University. 2021; 3(81):37-43. DOI: 10.17277/voprosy.2021.03.pp.037-043. EDN PXIQUG. (rus.).Yaqub M., Lee W. Zero-liquid discharge (ZLD) technology for resource recovery from wastewater : а review // Science of The Total Environment. 2019. Vol. 681. Pp. 551–563. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.062Yaqub M., Lee W. Zero-liquid discharge (ZLD) technology for resource recovery from wastewater : a review. Science of The Total Environment. 2019; 681:551-563. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.062Yang F., Wang X.B., Shan Y., Wu C., Zhou R., Hengl N. et al. Research recap of membrane technology for tannery wastewater treatment : a review // Collagen and Leather. 2023. Vol. 5. Issue 1. DOI: 10.1186/s42825-023-00132-8Yang F., Wang X.B., Shan Y., Wu C., Zhou R., Hengl N. et al. Research recap of membrane technology for tannery wastewater treatment : a review. Collagen and Leather. 2023; 5(1). DOI: 10.1186/s42825-023-00132-8Ezugbe E.O., Rathilal S. Membrane technologies in wastewater treatment : а review // Membranes. 2020. Vol. 10. Issue 5. P. 89. DOI: 10.3390/membranes-10050089Ezugbe E.O., Rathilal S. Membrane technologies in wastewater treatment : а review. Membranes. 2020; 10(5):89. DOI: 10.3390/membranes10050089Iorhemen O., Hamza R., Tay J. Membrane Bioreactor (MBR) technology for wastewater treatment and reclamation: membrane fouling // Membranes. 2016. Vol. 6. Issue 2. P. 33. DOI: 10.3390/membranes6020033Iorhemen O., Hamza R., Tay J. Membrane Bio-reactor (MBR) technology for wastewater treatment and reclamation: membrane fouling. Membranes. 2016; 6(2):33. DOI: 10.3390/membranes6020033Abdel-Fatah M.A., Amin A., Elkady H. Industrial wastewater treatment by membrane process // Membrane-Based Hybrid Processes for Wastewater Treatment. 2021. Pp. 341–365. DOI: 10.1016/B978-0-12-823804-2.00025-2Abdel-Fatah M.A., Amin A., Elkady H. Industrial wastewater treatment by membrane process. Membrane-Based Hybrid Processes for Wastewater Treatment. 2021; 341-365. DOI: 10.1016/B978-0-12-823804-2.00025-2Fazal S., Zhang B., Zhong Z., Gao L, Chen X. Industrial wastewater treatment by using MBR (membrane bioreactor) review study // Journal of Environmental Protection. 2015. Vol. 6. Issue 6. Pp. 584–598. DOI: 10.4236/jep.2015.66053Fazal S., Zhang B., Zhong Z., Gao L., Chen X. Industrial wastewater treatment by using MBR (Membrane Bioreactor) review study. Journal of Environmental Protection. 2015; 6(6):584-598. DOI: 10.4236/jep.2015.66053Tong T., Elimelech M. The global rise of zero liquid discharge for wastewater management: drivers, technologies, and future directions // Environmental Science & Technology. 2016. Vol. 50. Issue 13. Pp. 6846–6855. DOI: 10.1021/acs.est.6b01000Tong T., Elimelech M. The global rise of zero liquid discharge for wastewater management: drivers, technologies, and future directions. Environmental Science & Technology. 2016; 50(13):6846-6855. DOI: 10.1021/acs.est.6b01000Макиша Н.А. Исследование рабочих характеристик мембранных модулей для очистки сточных вод // Строительство: наука и образование. 2020. Т. 10. № 1. С. 6. DOI: 10.22227/2305-5502.2020.1.6. EDN LPQTLV.Makisha N.A. Research of performance characteristics of membrane modules for wastewater treatment. Construction: Science and Education. 2020; 10(1):6. DOI: 10.22227/2305-5502.2020.1.6. EDN LPQTLV. (rus.).Макиша Н.А., Смирнов Д.Г. Комплексная очистка сточных вод с минимизацией образования избыточного активного ила и осадка // Вестник МГСУ. 2012. № 12. С. 192–198. DOI: 10.22227/1997-0935.2012.12.192-198. EDN PJOUUB.Makisha N.A., Smirnov D.G. Integrated waste water treatment accompanied by minimal generation of excessive activated sludge or sediment. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2012; 12:192-198. DOI: 10.22227/1997-0935.2012.12.192-198. EDN PJOUUB. (rus.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.