BR11765599-OT-23 Қазақстан өңірлерінде табиғи суларды тазарту технологияларын әзірлеу және жетілдіру және ауыз судың сапасын жақсарту

Іске асыру мерзімі: 2021-2023 ж

Жобаның мақсаты: ҚР елді мекендерінің, оның ішінде Алматы, Павлодар, Өскемен және Жетісу облыстарының жер үсті және ауыз суларының сапасын зерттеу, баяу сүзу технологиясын әзірлеу, лайлылығы бойынша тазарту тиімділігі кемінде 30% - ды құрайтын су алу және тазарту құрылымдарының жаңа жобасын пайдалана отырып, оларды нақты табиғи сулар нысанында тәжірибелік өндірістік зерттеулерден өткеру, климаттық және антропогендік өзгерістер жағдайында нақты табиғи суларда тәжірибелік-өнеркәсіптік жағдайларда табиғи суларды тазарту тиімділігі лайлану көрсеткіші бойынша кемінде 90% болатын, өнімділігі төмен құрылыстарда баяу сүзу технологиясын жетілдіру үшін эксперименттік зерттеулер жүргізу, Натрий цеолиттерін ұнтақтау, минералсыздандыру және термиялық активтендіру әдістерін, табиғи цеолиттен модификацияланған сорбенттер алу технологияларын, термиялық активация және модификациялауға арналған пилотты қондырғы минералсыздандырылған цеолиттердің құрылысында кеуектілігін арттыру, пилотты қондырғының техникалық сипаттамалары модифицирленген сорбенттердің жетілдірілген құрылысын өндірістік дәрежеге жеткізу. Тұнбаны өңдеудің тиімді жұмыс істейтін заманауи инновациялық технологиясын әзірлеу және инновациялық технологияны әзірлеудің негізгі принциптерін анықтау.

Зерттеу әдістері: Өндірістік сынақ кезінде анықталған технологиялық көрсеткіштер су қабылдағыш құрылымының негізгі сорап қондырғысының қажетті параметрлеріне сәйкес бағаланды. Гидроциклон ішіндегі процесті компьютерлік модельдеу SolidWorks бағдарламасының көмегімен жүзеге асырылды (ағынды симуляция). Баяу сүзуді зерттеудің жаңа әдісін әзірлеу көп масштабты математикалық модельдеу әдісін қолдану арқылы жүзеге асырылды. Табиғи цеолитті модифицирлеу және оның физико-химиялық қасиеттерін зерттеу бойынша зерттеу жұмыстарында үлгілерді электронды-микроскопиялық зерттеу ЭМ-125к, рентгендік фазалық талдау 35 кВ үдеткіш кернеуде "ДРОН-3М" дифрактометрінде жүргізілді, ауыр металл иондарының сорбциясы статикалық және динамикалық жағдайларда, ауыр металл иондарының цеолит үлгілерімен сіңуін зерттеу үшін AAS-IN атомдық абсорбциялық спектрометрде жүргізілді әдісімен олар арқылы өтетін су үлгілеріне талдау жүргізілді.

Алынған нәтижелер мен жаңалық: Алматы қаласы, Өскемен қаласы, Павлодар облысы Май ауданы және Ақсу өзені, Жетісу облысы жер үсті және ауыз суларының сапасына толыққанды зерттеу жүргізу болып табылады. Қазақстанның аз қоныстанған аудандарын ауыз сумен қамтамасыз ету үшін баяу сүзу технологиясын қолданудың теориялық негіздемесі жүргізілді. Вакуумды гидроциклон мен торлы сүзгіні пайдалана отырып, бір уақытта суды қабылдауға және суды алдын ала тазартуға мүмкіндік беретін жетілдірілген су қабылдау және тазарту қондырғысының жаңа нәтижелері алынды. Баяу сүзу технологиясы жағдайында алғаш рет климаттық және антропогендік өзгерістер жағдайында лайлану көрсеткіші бойынша тазарту тиімділігі кемінде 90% болатын табиғи суды сүзгілеу үшін табиғи және модификацияланған цеолит қолданылды. Модификацияланған сорбенттер экологиялық таза, кең шикізат базасы бар және ерітінділер мен табиғи сулардан қоспалар мен ластаушы заттарды алу үшін перспектив болып табылады. Теориялық және эксперименттік зерттеулердің негізгі ережелерінде жатыр, олардың негізінде Қазақстан Республикасының табиғи-климаттық жағдайларын ескеретін су құбыры жауын-шашынын өңдеудің жаңа инновациялық технологиясы әзірленді. Полиоксихлоридті алудың жаңа технологиялық және техникалық шешімдерін жасау, коагулянтты ғылыми негізделген қолдану.

Тиімділігі: Зерттеудің негізгі нысаны ретінде саналатын су алу және тазарту құрылғысының жаңа конструкциясы одан әрі қабылданатын судың лайлануын 65 - 70%-ға дейін төмендетуді қамтамасыз етуі қажет. Баяу сүзу технологиясы бағыт бойынша зерттеу жалғасады, өйткені модификацияланған жергілікті цеолитте баяу сүзу технологиясын алдын ала сынау бұл әдістің экономикалық және экологиялық тұрғыдан қаншалықты тиімді екенін көрсетті. Минералсыздандырылған цеолиттерді термиялық белсендіру және модификациялау үшін пилоттық қондырғы құрылды. Пилоттық қондырғының техникалық сипаттамалары жақсартылған құрылымы бар модификацияланған сорбенттерді алуға және өндірісті өнеркәсіптік масштабқа дейін кеңейту үшін деректерді жасауға мүмкіндігі бар. Ауыз суды, ЖЭО-ны, ағынды суларды және айналымдағы суды тазарту кәсіпорындарында әзірленген технологияны көбейту мүмкіндігі жүргізілетін болады.

БНҚ тақырыбы бойынша жарияланған жұмыстардың тізімі

Web of Science және Scopus деректер базасында

2022

1. Kassymbekov Zh, ShinibaevA., Kassymbekov G.  Study of discharge and jump of water flow from water regulatory structures in channels /Journal of Water and Land Development/ 2022, No. 53 (IV–VI): 22–29/ DOI: 0.24425/jwld.2022.140776 (квартиль  Q3, процентиль 51%). (на английском)
2. Zhuzbay Kassymbekov, Yerzhan Kuldeev and Galymzhan Kassymbekov. Study of an Ejector Water Intake and Treatment Plant with a Pressure-Vacuum Hydrocyclone Water 2022, 14(18), 2855; doi:10.3390/w14182855 (квартиль  Q1, процентиль  76%.). (на английском)

Өнертабысқа өтінім 2022 жыл

1.  Заявка «Способ получения полиоксихлорида алюминия» рег. № 2022/0604.1 от 07.10.2022 /Бойко Г.И., Сармурзина Р.Г., Кенжалиев Б.К., Галиева Н.П.,  Кеняйкин П.В., Карабалин У.С., Тиесов Д.С.  Электронная подача Заявления на изобретение 2728617 «Способ получения полиоксихлорида алюминия» № 170303 Входящий №2022-47580    от 07.10.22. Штрих код № 2728617(на русском)

2023

Web of Science және Scopus деректер базасында 2023 жылға арналған тақырып бойынша жарияланған жұмыстардың тізімі

1. R.G. Sarmurzina, G.I. Boiko, B.K. Kenzhaliyev , U.S. Karabalin, N.P.Lyubchenko , P.V. Kenyaikin, Zh.B. Ilmaliyev Coagulants for water based on activated aluminum alloys// Global J. Environ. Sci. Manage. Volume 9, Issue 4 , October 2023, Pages 673-690. Глобальныжурнал экологической науки и менеджмента (GJESM).  Homepage: https://www.gjesm.net/ ORIGINAL RESEARCH PAPER . Q1 , Процентиль 77 (на английском)
2. Kaldibek Abdiyev ,Seitkhan Azat ,Erzhan Kuldeyev , Darkhan Ybyraiymkul, Sana Kabdrakhmanova, Ronny Berndtsson,Bostandyk Khalkhabai, Ainur Kabdrakhmanova, and Shynggyskhan Sultakhan, “Review of Slow Sand Filtration for RawWater Treatment with Potential Application in Less-Developed Countries”, Water 2023, 15, 2007. https://doi.org/10.3390/w15112007 (Процентиль 76, Q1). (на английском)
3. Erzhan Kuldeyev, Kairat Ospanov, Dariusz Andraka and Snejanna Merkýreva. Experimental Study on the Application of Sludge from Water Treatment Plant as a Reagent for Phosphate Removal from Wastewater. Water (Процентиль 76, Q1) 2023, 15(15), 2691; https://doi.org/10.3390/w15152691. (на английском)
4. Е. Kuldeyev , М.Seitzhanova , S. Tanirbergenova  , K.Tazhu , E. Doszhanov, Z. Mansurov, S.Azat , Ruslan Nurlybaev and Ronny Berndtsson ,Modifying Natural Zeolites to Improve HeavyMetal Adsorption Water (Процентиль 76, Q1)  2023, 15, 2215. https://doi.org/10.3390/w15122215 (на английском)
5. Kuldeyev, E.I.; Orynbekov, Y.S.; Mansurov, Z.A.; Nurlybayev, R.E.; Zhumadilova, Z.O.; Murzagulova, A.A. Applicability of Zeolite from the Daubabinsk and Chankanai Deposits as a Sorbent for Natural Waters. Water (Процентиль 76, Q1) 2023, 15, 2231. https://doi.org/10.3390/w15122231(на английском)

Баспа түрінде

1. Ronny Berndtsson, Seitkhan Azat, Erzhan Kuldeyev, Sana Kabdrakhmanova, Bostandyk Khalkhabai, Darkhan Ybyraiymkul, Ainur Baikadamova, Shynggyskhan Sultakhan, Kaldibek Abdiyev, “Anthropogenic Pollution of Groundwater Affecting Drinking Water Quality in the Pavlodar Region Kazakhstan”,Science of the total environment (процентиль 95, Q1, under review ) (на английском)
2. MATHEMATICAL MODEL OF SLOW FILTRATION OF WATER USING ZEOLITES.  Zh. Alsar, B. Kurbanova, E. Kuldeev, Z. Mansurov, and Z. Insepov. Water | An Open Access Journal from MDPI (Процентиль 76, Q1, under review).. (на английском)
3. N.V. Sidorova, M.A. Imanbayev, B. Khalkhabay, A.A. Zharmenov. E. Kuldeyev, S. Azat, R. Berndtsson. New spatial-globular structure polymer for pre-treatment in reverse osmosis membrane filtration. Journal of water process engineering (Процентиль 93, Q1) , 2023, (under review). (на английском)

2023 жылға ҚР БҒМ БҒСБК ұсынған журналдарда жарияланған жұмыстардың тізімі

1. Tumlert V.A., Kassymbekov Zh.K. Zh.K., Dzhaisambekova R.A. , Tumlert E.V. , Amanbayeva B.Sh. Influence of the hydrogeological mode of operation on the character of collating of the filter and the filter  Zone of seasonal wells/ News of  the academy of sciences  of the republic of Kazakhstan. Satbayev University, Series  of  geology    and   technical   sciences, № 3(459), may – june 2023, Almaty, pp 294-304. http://geolog-technical.kz/assets/2023-3/21.295-304.pdf(на английском)
2. Г.И. Бойко , Р.Г. Сармурзина , Н.П. Галиева, У.С. Карабалин, Д.С. Тиесов , Т.Р. Аханова , П.В. Кеняйкин Перспективы использования энергоаккумулирующих веществ в решении экологических проблем нефтяной отрасли// Ж. Вестник нефтегазовой отрасли Казахстана. 2023. Том 5, №2 (2023.)-с.128-154. DOI: https://doi.org/10.51301/ISC.2023.v2.3.10(на русском)
3. Азат С. Кабдрахманова С., Кабдрахманова А., Абдиев К. Арып К., Кульдеев Е., Халхабай Б., Султахан Ш., Раш А. Качественные показатели питьевой воды Майского района Павлодарской области Республики Казахстан // Вестник НЯЦ. – 2023. - № 2. – С. 25 – 35. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-25-32(на русском)
4. Сейтжанова, М.А., Досжанов, Е.О., Кульдеев, Е.И., Мансуров, З.А., Тажу, К., Танирбергенова, С.К., Канжаркан, E., Тажкенова, Г.К. Влияние термической обработки на сорбционные характеристики цеолита применяемого в процессе очистки воды // Горение и Плазмохимия. 2023. Т. 21. № 3. С. 173–179. doi: 10.18321/cpc21(3)127-138. (на русском)
5. Fischer, D.E., Kuldeyev, Y.I., Bektenov, N.A., Atanova, O.V., Amanzholova, L.U., Toilanbay, G.A., Smailov, K.M. Research on the application of microwave synthesis to obtain aluminum-containing coagulant // Горение и Плазмохимия. 2023. Т. 21. № 3. С. 127–138. doi: 10.18321/cpc21(3)173-179. (на английском)
6. К.Т.Оспанов, Е.И.Кульдеев, С.Н.Меркурьева, А.Б.Абдукадырова. Использование осадка водопроводных очистных сооружений в качестве реагента для очистки сточных вод от фосфатов. Научный журнал «Исследование,  результаты», КазНАУ, Алматы, 2023. №4 (100). (на русском)

Конференция материалдары 2023 жыл

1. G.I. Boiko, P.V. Kenyaikin, R.G. Sarmurzina, B.K. Kenzhaliyev, K.T. Tastambek, N.P. Lyubchenko. Physico-Chemical and Microbiological Parameters of Natural, Industrial Recycled Water and Its. Treatment /ICSEE 2023: 025-019, статус  статьи:  публикация в журнале “American Institute of Physics Conference Proceedings”: International conference on sustainability engineering education ( ICSЕЕ), 2023 (Environment and energy), 24-25 июня 2023 , Малайзия, индексируются: Web of Science (WoS), Scopus, Inspec, Chemical Abstracts Service (CAS), and Astrophysics Data System (ADS) (на английском)
2. П.В. Кеняйкин, Н.Б.Тiлеубеков, А.Е. Галиева. Эффективность очистки природной и оборотной вод полиоксихлоридом алюминия на основе активированного сплава алюминия/ Труды Международной научно-практической конференции «INTERNATIONAL SATBAYEV CONFERENCE 2023 (Сатпаевские Чтения – 2023). Наука и технологии: от идеи до внедрения». Volume 2, 653-657. (на русском)
3. А.Т. Тлеукулов, К.Т. Оспанов, У.Г. Дюсенгазина, Г.Н. Муханова. Головные очистные сооружения водопровода города Алматы. Актуальные проблемы науки и техники. Инноватика / Сборник научных статей по материалам XII Международной научно-практической конференции (26 мая 2023 г., г. Уфа). / В 3 ч. Ч.3 – Уфа: Изд. НИЦ Вестник науки, 2023. стр. 156-171. (на русском)

Өнертабысқа өтінім 2023 жыл

1. №32209 от 04 июля 2023 год. Заявка на изобретение «Способ получения композитной диатомитовой мембраны для медленной фильтрации воды», Алсар Ж.Т, Гаджимурадова А.М., Тыныштыкбаев К.Б., Серік Н.Ғ, Азат С., Кульдеев Е.Т., Инсепов З.А. (на русском)

2023 жылғы патенттер

1. Патент KZ на  изобретение № 36300 «Водозаборное  очистное  сооружение» (заявка  № 2022/0374.1от 14.06.2022), авторы  Касымбеков  Ж.К.,Кульдеев Е.И.,  Касымбеков Г.Ж., утвержден  21.07.2023.Приложение (на русском)
2. Патент на полезную модель №7895. 2023/0094.2, утвержден 24.03. 2023. «Способ получения сорбента на основе природного цеолита». Танирбергенова С.К., Мансуров З.А., Досжанов Е.О., Жылыбаева Н.К., Кульдеев Е.И., Канжаркн Е., Тажу К. Сейтжанова М.А. Приложение (на русском)