Вода і водоочисні технології

Науково-технічні вісті

ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТИТАН (IV) ОКСИДУ У ВОДООЧИЩЕННІ (ОГЛЯД)

УДК 66.067

Т.А. Донцова

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», м. Київ

e-mail: dontsova@ua.fm

В статті розглянуті характеристика та перспективи використання сорбційних матеріалів на основі титан (IV) оксиду в водоочищенні. Встановлено, що в процесах водопідготовки широке застосування можуть знайти як аморфний оксид титану, так і його кристалічні модифікації – анатаз і рутил. Наведена характеристика аморфного титан (IV) оксиду та його кристалічних модифікацій. Показано, що аморфний титан (IV) оксид є ефективним сорбентом для багатьох неорганічних полютантів як катіонної, так і аніонної природи, а його кристалічні модифікації можуть використовуватись для вилучення радіонуклідів та органічних сполук різного походження. Виявлено, що такі параметри, як точка нульового заряду та інтеркаляція, значно впливають на йонообмінні властивості та селективність сорбентів на основі титан (IV) оксиду. Розглянуто хімію поверхні титан (IV) оксиду та механізми йонного обміну на ньому та показано, що він однаково здатний як до аніонного, так і катіонного обміну. Описані методи синтезу для отримання сорбентів (йонообмінних матеріалів) спеціального призначення та фотокаталізаторів на основі   титан (IV) оксиду із заданими фізико-хімічними властивостями. Показано, що TiO2 є унікальним об’єктом для вирішення теоретичних та прикладних задач йонного обміну, сорбції та фотокаталізу.

Ключові слова: титан (IV) оксид, сорбент, йонний обмін, фотокаталізатор, водоочищення.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 8:33 pm

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ОБОРОТНИХ ОХОЛОДЖУВАЛЬНИХ СИСТЕМ

УДК 621.182.44:628.164

С. А. Концевой

Національний технічний університет України «КПІ», м. Київ

e-mail: serkon157@ukr.net

Розроблено спосіб визначення складу циркуляційної води в оборотних системах в залежності від рівня продування на основі вперше визначеного фактичного коефіцієнту випаровування на охолоджувальному елементі. Наведено формули для визначення цього коефіцієнту (відношення витрати води, що випаровується, до витрати з крапельним віднесенням) у стаціонарних умовах. Запропоновано розрахунково підтверджену математичнуу модель та порівняно її з чинною, яка не дозволяє прогнозувати коефіцієнт концентрування циркуляційної води. Запропоновано можливість реалізації стабілізованої системи автоматичного регулювання з використанням цієї моделі. Визначено допустимий коефіцієнт концентрування за СаSO4 і наведено методику визначення раціонального коефіцієнту концентрування в системі.

Ключові слова: коефіцієнт випаровування, охолоджувальна система, математична модель, коефіцієнт концентрування, регулювання витрати, дозування кислоти.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 8:29 pm

ВПЛИВ КАРБАМІДУ НА БІОЛОГІЧНЕ ВИДАЛЕННЯ ФЕНОЛІВ ЗІ СТІЧНИХ ВОД КОКСОХІМІЧНОГО ПІДПРИЄМСТВА

УДК 661.152:661.725.852 

А.В. Іванченко, О.А. Дупенко, Н.Д. Волошин

Дніпродзержинський державний технічний університет, м Дніпродзержинськ

e-mail: ivanche.anna@yandex.ru

Наведено характеристику стічних вод, які утворюються на коксохімічному підприємстві. Показано актуальність вдосконалення технології біологічного очищення виробничих стоків від фенолів. Поставлено за мету визначення можливості використання карбаміду в якості добавки, що прискорює біоокиснення фенолів підвищених концентрацій у стічних водах коксохімічних підприємств. Створена установка біовидалення фенолів мікроорганізмами активного мулу. У роботі використано фотометричний і титриметричний методи визначення вмісту фенолів та аміаку. В результаті досліджень встановлено вплив добавки карбаміду на біоокиснення фенолів у стічних водах коксохімічного підприємства, а саме, залежність між вихідним вмістом фенолів, дозою карбаміду, часом і кінцевим їх вмістом у стічній воді. Показано, що сечовина як добавка впливає тільки на біовидалення леткого аміаку зі стічних вод, але не зв’язаного. Встановлено, що додавання карбаміду в стічні води коксохімічних підприємств прискорює ступінь біологічного очищення від фенолів в 1,9-3,5 рази порівняно з пробою без використання цієї речовини. Експериментально підібрана оптимальна доза сечовини для застосування в промислових масштабах, при додаванні якої відбувається видалення фенолів до гранично-допустимих вимог, і вона становить 0,5 г / дм3.

Ключові слова: фенол, карбамід, біоокиснення, стічні води, аміак, мікроорганізми.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 8:10 pm

ДОСЛІДЖЕННЯ АДАПТАЦІЇ АКТИВНОГО МУЛУ ДО АНАЕРОБНО-АЕРОБНИХ УМОВ БІОРЕАКТОРІВ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД

УДК 628. 33

Л. Саблій1, В. Жукова1, Г. Собчук2, А. Бєгановський3, Г. Лагуд4, К. Яромін-Глень3

1 – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», м. Київ;

2 – Представництво Польської академії наук в м. Києві;

3 – Інститут агрофізики ім. Богдана Добжанського Польської академії наук, м. Люблін, Польща;

4 – Державний університет «Люблінська політехніка», м. Люблін, Польща

e-mail: larisasabliy@mail.ru

Наведено результати експериментальних досліджень пуску установки біологічного очищення стічних вод з високим вмістом органічних речовин, сполук азоту та ін. при послідовному застосуванні анаеробних і аеробних умов та оснащенні біореакторів волокнистими носіями для іммобілізації мікроорганізмів.

Одержаний на 4-й день роботи системи біореакторів ступінь очищення стічних вод за ХСК склав 57,3 %, концентрацією загального азоту – 65,3 %, амонійного азоту – 70,8 %, підтвердив  ефективну роботу мікроорганізмів-деструкторів і окисників сполук азоту.

Для адаптації мікроорганізмів, створення необхідних біоценозів та нарощування біомаси на поверхні носіїв в анаеробних і аеробних біореакторах необхідна тривалість роботи системи складає не менше 22 днів. В цьому разі ефект очищення стічних вод за ХСК досягає понад 90 % при початковому ХСК понад 1000 мг/дм3.

Ключові слова: стічні води, біологічне очищення, біореактор, анаеробні умови, аеробні умови, носій іммобілізованих мікроорганізмів.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 8:05 pm

КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ АКТИВОВАНОГО ВУГІЛЛЯ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ВІД СПОЛУК ХРОМУ

УДК 544.72+544.147

І.М. Іваненко, Т.А. Донцова, Я.П. Смітюх

Національний технічний університет України «КПІ», м. Київ

e-mail: irinaivanenko@hotmail.com

На основі активованого вугілля марки БАУ синтезовано два зразки модифікованого вугілля і три зразки композиту з різним вмістом цирконію (ІV) оксиду. Методом електронної мікроскопії визначено форму та розмір частинок цирконію оксиду, що утворюються на вугільній поверхні внаслідок гомогенного осадження. рН поверхні зразків синтезованих композитів знаходиться в діапазоні від 6,7 до 7,2 і нелінійно змінюється в залежності від вмісту цирконію (IV) оксиду. Найвище значення рН поверхні (8,5) показав зразок активованого вугілля, що піддавався термообробці, а найменше (6,2) – вугілля, яке оброблялось нітратною кислотою. Питома площа поверхні найменшою є у зразка вихідного вугілля (420 м2/г), а найбільшою (780 м2/г) – у композита з найменшим вмістом цирконію (ІV) оксиду. В міру підвищення вмісту ZrO2 спостерігається зменшення площі поверхні, вочевидь, внаслідок заповнення внутрішнього об’єму мікро- та мезопор при його гомогенному осадженні. Активоване вугілля та композити на його основі здатні до йонного обміну в широкому діапазоні рН: від 2 до 12. Найбільшою точкою нульового заряду (9,2) володіє прожарений зразок, а найменшою (3,8) – окиснене вугілля; для композитів перехід від аніонного обміну до катіонного відбувається при рН від 7,5 до 8,2 і відрізняється не суттєво. В порівнянні з вихідним активованим вугіллям композити з вмістом ZrO2 7 та 14 % показують більшу адсорбційну ємність відносно хромат-йонів, а при вмісті ZrO2 28 % композити виявляються менш активними.

Ключові слова: композит, оксид цирконію, активоване вугілля, адсорбція хрому.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 7:56 pm

ВПЛИВ МІНЕРАЛЬНОГО СКЛАДУ ПИТНОЇ ВОДИ НА СТАН ЗДОРОВ’Я НАСЕЛЕННЯ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

УДК 614.777+628.1.033

І. М. Андрусишина

ДУ ”Інститут медицини праці НАМН України”, м. Київ

e-mail: irina_andrei@voliacable.com 

У даному літературному огляді представлена велика кількість експериментальних та епідеміологічних досліджень, яка свідчить про безсумнівно негативний вплив забруднюючих воду речовин на здоров’я населення. Так, з біогеохімічними провінціями часто пов’язують біогеохімічні захворювання, обумовлені споживанням води, яка містить підвищену або знижену кількість мікроелементів, що не відповідає фізіологічним потребам людини. Численні літературні дані вказують на те, що населення  великих міст страждає від надлишку хімічних елементів в організмі, переважно важких металів, які надходять з питною водою. В той же час споживання маломінералізованої води може призвести до порушення ряду фізіологічних функцій сердцево-судинної, ендокринної, репродуктивної та нервової систем, водно-сольової рівноваги та інших функцій. Високоякісна вода, яка відповідає санітарно-гігієнічним і епідеміологічним вимогам, є однією з неодмінних умов збереження здоров’я людей.

Ключові слова: питна вода, макроелементи та мікроелементи, захворювання людини.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 7:51 pm

МАГНІТНІ ФІЛЬТРИ З ТАНГЕНЦІАЛЬНИМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТАМИ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВОДНИХ СЕРЕДОВИЩ ВІД МАГНІТНИХ ЗАБРУДНЕНЬ

УДК 621.187.12

В.І. Гаращенко1, І.М. Астрелін2, О.В. Гаращенко1

1Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне

2Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, м. Київ

e-mail: vigarashchenko@yandex.ru

Стаття присвячена актуальному питанню вдосконалення магнітних фільтрів з феромагнітними фільтруючими загрузкам, для очищення технологічних водних середовищ від феромагнітних домішок. В статті наведено результати досліджень характеру розподілу індукції магнітного поля в фільтруючій загрузці, розміщеній в циліндричних корпусах між полюсами торцевих і тангенціальних електромагнітів. На основі досліджень встановлено взаємозв’язки між такими параметрами, як діаметр корпусу фільтра, діаметр осердя електромагніта та відстань між осердями електромагнітів по висоті корпуса фільтра, при яких зменшуються зони феромагнітної загрузки з низьким значенням індукції поля та забезпечується рівномірність намагнічування загрузки. Наведена схема нової конструкції магнітного фільтра з тангенціальними електромагнітами, які розміщені по висоті корпусів таким чином, що утворюють замкнений магнітний контур. Запропоноване технічне рішення дозволяє створювати по висоті корпуса у феромагнітній загрузці однакові умови для ефективного осадження магнітних домішок. Результати експериментальних досліджень дозволили визначити конструктивні параметри магнітних фільтрів з торцевими і тангенціальними феромагнітними осердями електромагнітів. Рекомендовані співвідношення між конструктивними параметрами дозволяють збільшити рівень намагніченості загрузки по об’єму фільтра на 10-15 % і, відповідно, ефективність процесу очищення водних середовищ.

Ключові слова: магнітний фільтр, магнітне очищення, феромагнітна загрузка.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 7:46 pm

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ОДЕРЖАННЯ ТВЕРДОФАЗНОГО ФОСФОНАТНОГО АНТИСКАЛАНТУ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ВОДИ В ЗВОРОТНООСМОТИЧНІЙ ТЕХНОЛОГІЇ

УДК 628.161.3

Є. О. Орестов, Т. Є. Мітченко, Н. В. Гудим

Національний технічний університет України «КПІ», м. Київ

e-mail: e.orestov@gmail.com

Робота присвячена вибору оптимальних характеристик інгредієнтів для синтезу твердофазного антискаланту (ТФА), здатного рівномірно і стабільно дозувати в потік оброблюваної води інгібітори утворення скейлінгу. Для цього на основі аналізу широкого спектру аніонітів в якості носія фосфонатного інгібітору скейлінгу (ФІС) було обрано аніоніт, який продемонстрував максимальну здатність до сорбції-десорбції активних компонентів. Було вивчено природу і встановлено механізм взаємодії компонентів ТФА. Результати досліджень дозволили обрати оптимальний інгібітор для виготовлення ТФА, що здатен максимально десорбуватись з носія і демонструє вищий ресурс. Динамічні дослідження підтвердили ефективність і доцільність застосування ТФА для стабілізаційної обробки води в технології зворотного осмосу.

Ключові слова: антискаланти, фосфонати, аніоніт, скейлінг, зворотний осмос.

Скачати (PDF)

07.04.2016 at 7:35 pm