Научный обзор с участием ВОДАКОМ вышел в журнале Separation and Purification Technology (Elsevier, 2025)

В международном журнале Separation and Purification Technology опубликован обзор «Recent progress in the removal of arsenic using iron oxide and oxyhydroxide based sorbents» — о сорбентах на основе соединений железа для очистки воды от мышьяка. Исследования по этой теме ВОДАКОМ инициировал и финансирует до сих пор. Соавтор обзора от компании — Рамис Гулов (ООО «Водоком», Махачкала).

Над работой вместе с ВОДАКОМ работали учёные Дагестанского государственного университета, Института проблем геотермии и возобновляемой энергетики ОИВТ РАН, Дагестанского государственного медицинского университета, Национального института инженерных исследований окружающей среды CSIR-NEERI (Индия) и Университета Гюстава Эйфеля (Франция).

Зачем это исследование

По оценке ВОЗ, около 140 млн человек в 50 странах пьют воду, в которой мышьяка больше допустимых 10 мкг/л. Многие скважины не используются из-за мышьяка, а там, где другого источника нет, люди пьют такую воду и болеют.

Для Дагестана проблема прямая. В артезианской воде северных районов республики мышьяк превышал гигиенический норматив в 97% проб, а в отдельных пробах — в 50 раз.

Что вошло в обзор

Авторы собрали и проанализировали последние работы по сорбентам на основе гидроксидов, оксигидроксидов и оксидов железа — Fe(OH)₃, FeOOH, Fe₂O₃, Fe₃O₄ — и композитов на их основе:

• методы получения сорбентов: осаждение, гидротермальный синтез, золь-гель, термическое разложение, электрохимический синтез;
• эффективность удаления мышьяка и факторы, которые на неё влияют;
• механизм сорбции: физическая адсорбция на поверхности сорбента и хемосорбция с образованием комплексов мышьяка с соединениями железа;
• устройство адсорбционных колонн;
• регенерация и повторное использование сорбентов.

Главные выводы

• Сорбенты на основе соединений железа позволяют полностью удалить мышьяк из подземных вод и использовать их для питьевого водоснабжения.
• Порошковые сорбенты не годятся для проточных систем. Они создают большой перепад давления и уносятся с водой. Поэтому развиваются композиты: соединения железа на носителях — углеродных материалах, SiO₂, Al₂O₃.
• Трёхвалентный мышьяк As(III) токсичнее и удаляется хуже. Перспективно сочетать предварительное окисление As(III) до As(V) с последующей сорбцией.
• Большинство исследований проведено в лаборатории, в статическом режиме. Регенерация и повторное использование сорбентов изучены мало.

Что это значит для нашей разработки

Обзор сформулировал требования к сорбенту для проточной колонной очистки. Он должен:

• просто и недорого производиться;
• гранулироваться и сохранять прочность в потоке воды — гранулы не должны распадаться;
• удалять и As(V), и As(III);
• иметь высокую сорбционную ёмкость, селективность и скорость адсорбции;
• регенерироваться и использоваться повторно.

На эти требования опирается разработка ВОДАКОМ. Сейчас мы создаём бытовые версии сорбента, сохраняя фильтрационную ёмкость загрузки, а для промышленного сектора подбираем метод промышленного производства. Подробнее — в статье «Сорбент против мышьяка: почему не обратный осмос».

Нужна очистка скважинной воды от мышьяка? Предложим пилотные испытания на воде вашего источника.

Публикации

• Isaev A.B., Nabi S., Omarov G., Gulov R., Isaeva M.A., Nidheesh P.V., Oturan M.A. Recent progress in the removal of arsenic using iron oxide and oxyhydroxide based sorbents // Separation and Purification Technology. 2025. Vol. 360. Art. 131220. doi:10.1016/j.seppur.2024.131220
• Abdulmutalimova T.O. Arsenic contamination of drinking water and health risk assessment in Dagestan region, Russia // Arsenic in the Environment: Bridging Science to Practice for Sustainable Development. CRC Press, 2024. P. 292–294. doi:10.1201/9781003317395-120
• Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Оценка канцерогенного риска для здоровья населения, связанного с повышенным содержанием мышьяка в питьевой артезианской воде Северного Дагестана // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96, № 8. С. 743–746. Статья
• Isaev A.B., Shabanov N.S., Orudzhev F.F., Giraev K.M., Emirov R.M. Electrochemical Synthesis and Photocatalytic Properties of α-Fe₂O₃ // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2017. Vol. 17. P. 4498–4503. doi:10.1166/jnn.2017.14199
• Magomedova A., Isaev A., Orudzhev F. et al. Magnetically Separable Mixed-Phase α/γ-Fe₂O₃ Catalyst for Photo-Fenton-like Oxidation of Rhodamine B // Catalysts. 2023. Vol. 13. Art. 872. doi:10.3390/catal13050872