Вода и водоочистные технологии

Научно-технические вести

ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ИОНОВ АММОНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ РЫБЫ

В.О. Шабловский1, А.В. Тучковская1, С.Л. Василюк2

1- Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белгосуниверситета,

г. Минск, Беларусь

2- Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского, г.Киев, Украина

e-mail: shablovski@bsu.by

Результаты исследований, представленные в данной публикации, касаются проблемы удаления аммонийного азота из транспортных контейнеров для перевозки рыбы.

Установлено, что на выживаемость водных организмов при транспортировании оказывает влияние ряд факторов, основным из которых является процесс накопления продуктов жизнедеятельности. Выделяемые в воду продукты жизнедеятельности рыб и конечные продукты их окисления приводят к изменению активной реакции среды рН. Резкое изменение значения рН может приводить к гибели рыбы.

Были проведены исследования по удалению аммонийного азота различными сорбционными материалами с целью определения наиболее эффективного сорбента.

Для реализации поставленной задачи были изучены катионит КУ-2×8 в водородной форме, катионит КУ-2×8 в натриевой форме, цеолитоподобный сорбент ФЛАМ и активированный уголь АГ-3. Было показано, что наиболее эффективным сорбентом в процессах поглощения аммонийного азота из контейнеров по перевозке рыбы оказался цеолитоподобный сорбент ФЛАМ. Определена величина сорбционной емкости в статических и динамических режимах, в том числе в присутствии солей жесткости. Решена проблема регенерации сорбента ФЛАМ, позволяющая многократно и эффективно использовать его в технологических процессах поглощения аммонийного азота из водных сред.

Ключевые слова: аммонийный азот, цеолитоподобный сорбент ФЛАМ, сорбционная емкость, ионный обмен.

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 4:37 pm

РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ БЕЗОПАСНОГО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ БИОЦИДОМ НЕОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

М.А. Сусь, Т.Е. Митченко, Н.В. Макарова

Национальный технический университет Украины « КПИ », г. Киев

e-mail: msus87@gmail.com

В работе исследованы условия технологической реализации процесса обеззараживания воды с помощью полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) с последующим удалением избытка реагента на слабокислотном макропористом катионите. Показана принципиальная возможность организации многоциклового процесса удаления ПГМГ разными формами (Н+, Na+) слабокислотного катионита до значения остаточной концентрации реагента 0,1 мг/дм3. В ходе исследований доказано, что предложенная технология обеспечивает эффективное извлечение биоцида из воды и не приводит к ее вторичному микробиологическому загрязнению. Установлено, что ПГМГ, извлеченный во время регенерации, сохраняет свои биоцидные свойства, и может повторно использоваться для обеззараживания воды в замкнутой технологической схеме. Разработаны принципиальные технологические схемы организации процесса удаления ПГМГ: одностадийная схема с одноразовым использованием катионита и замкнутая многоцикловая схема в режиме сорбции-регенерации с повторным использованием ПГМГ. На основе данных, полученных в ходе математического моделирования и технико-экономических расчетов, сформулированы оптимальные условия проведения процесса извлечения ПГМГ, обоснован выбор формы катионита и технологической схемы организации процесса в зависимости от объекта обеззараживания.

Ключевые слова: обеззараживание воды, биоцид, ПГМГ, слабокислотный катионит, сорбция, регенерация, общее микробное число (ОМЧ).

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 4:29 pm

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫХ МЕМБРАН В ПРОЦЕССАХ УДАЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДЫ Р. ДНЕПР

 

Е.М. Светлейшая, Т.Е. Митченко

Национальный технический университет Украины «КПИ», Украина

esvetleishaya@gmail.com

Для поверхностных вод характерно высокое содержание взвешенных и органических веществ природного происхождения, микроорганизмов и водорослей. Присутствующие в речной воде природные органические вещества могут приводить к существенному загрязнению поверхности ультрафильтрационных мембран и даже вызвать ее необратимое отравление. В данной публикации представлены результаты исследования влияния свойств и типа ультрафильтрационных мембран на степень задержания ими природных органических веществ, а именно, гуминовых веществ, которая контролировалась по изменению параметров перманганатной окисляемости, цветности и адсорбции UV 254. В работе также представлены результаты исследования молекулярно-весового распределения гуминовых веществ в исходной речной воде и ультрафильтрационном пермеате. Для проведения исследования были выбраны ультрафильтрационные мембраны трех типов, а именно, половолоконного, трубчатого и пленочного. Кроме того, проведено исследование влияния типа и свойств мембраны на ее склонность к необратимому загрязнению. Полученные результаты показали, что наименьшую склонность к необратимому загрязнения имеют половолоконные и трубчатые мембраны с определенной гидрофильностью. Пленочные мембраны с высокой гидрофильностью поверхности более всего склонны к необратимому загрязнению.

Ключевые слова: ультрафильтрация, гуминовые вещества, половолоконные мембраны, трубчатые мембраны, пленочные мембраны.

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 4:24 pm

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ФУЛЛЕРЕНСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛА ШУНГИТА В ВОДОПОДГОТОВКЕ

О. В. Мосин

ФГБОУ ВПО “Московский государственный университет прикладной биотехнологии”,

Москва, Россия, e-mail: mosin-oleg@yandex.ru

И. И. Игнатов

Научно-исследовательский центр медицинской биофизики, София, Болгария

e-mail: mbioph@dir.bg

В статье рассмотрены состав и структурные свойства аморфного, некристаллизирующегося, фуллереноподобного (содержание фуллеренов до 0,01 масс.%) углеродсодержащего природного минерала – шунгита из Зажогинского месторждения в Карелии (РФ), обладающего высокой адсорбционной, каталитической и бактерицидной активностью. Приводятся данные о наноструктуре, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии, и физико-химических свойствах этого минерала. Показаны перспективы использования шунгита в качестве сорбента в водоподготовке и водоочистке, а также в других отраслях промышленности и техники.

Ключевые слова: шунгит, сорбент, наноструктура, фуллерены, водообработка.

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 4:18 pm

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ

А.К. Запольский *, К.Д. Першина **, А.И. Герасимчук ***, К.А. Каздобин ***

* Житомирский национальный агроэкологический университет

** Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского

*** Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины

e-mail: Kazdobin@ionc.kiev.ua

Обзор современного состояния представлений о структуре воды и ее электропроводности представлен с позиций гетерогеннго строения воды. Структура воды является фрактальной, в ней молекулы воды объединены в кластеры с определенным их переменным количеством. Кластеры чередуются с пустотами (дырками). Основным структурным элементом кластеров является тетраэдр.

Образование больших кластеров, наличие их броуновского движения и влияние на последние различных физических факторов (турбулизация водных систем, действие электромагнитных полей, давления, звука и т.п.) приводят к разрушению водородных связей, что объясняет малую длительность их существования (10-13 с); образуются т.н. «мерцающие кластеры», которые находятся в непрерывном спонтанном взаимодействии с другими кластерами или отдельными молекулами воды. При их взаимодействии могут образовываться радикалы ОН• и Н3О+ 5О2+), которые приводят к образованию пероксида водорода Н2О2, атомарного водорода и новых кластеров. Стабилизаторами структуры воды могут быть растворенные газы и вещества, которые также взаимодействуют с кластерами и отдельными молекулами воды.

В результате  перенос электрических зарядов в воде осуществляется за счет смешанной протонно – электронной проводимости, возникающей в результате пространственного разделения зарядов в супрамолекулярных структурах. Поэтому классические теоретические представления об электропроводности как следствии реорганизации растворителя для воды реализуются в формировании распределенных зарядов в системах «оксоний (Н3О+) или ОН-ионы – сольватированные электроны», а проводимость, которая возникает в результате образования таких пар, является экситонной.

Ключевые слова: вода; кластер; электропроводность.

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 4:11 pm

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФЛОТОЕКСТРАКЦИИ: ОБЗОР

 

И.М. Астрелин, Т.И. Обушенко, Н.М. Толстопалова, О.А. Таргонская

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев

e-mail: tio63@mail.ru

В статье изложены основные теоретические положения, формулирование математической модели и детальное представление направлений применения метода флотоекстракции с описанием соответствующих работ исследователей из разных стран. На сегодняшний день нет достаточно эффективного метода для предварительного концентрирования, разделения или очистки водных растворов от целевых компонентов или загрязняющих веществ, позволяющего снизить расход реагентов и позволить работать с большими объемами водных разбавленных растворов. Данный метод сочетает в себе преимущества флотации и экстракции. Так, флотоекстракция позволяет использовать малые объемы органических растворителей и эффективно концентрировать вещества для дальнейших целей. Основными факторами, которые влияют на процесс, является рН, вид органического растворителя, ионная сила, поверхностно-активное вещество, температура, скорость пропускания пузырьков газа. Над этими и другими условиями процесса работает много ученых и на данном этапе развития этого метода уже известны и проверены основные ключевые параметры, что позволяет предсказывать эффективность флотоекстракции по ее применению в различных целях. Среди многочисленных сфер применения флотоекстракции: предварительная подготовка проб к анализу, концентрирование благородных металлов, экстракция фитокомпонентов, отделение важных ферментов из растворов, очистка сточных вод от органических веществ, токсичных элементов, красителей и детергентов. Перспективными направлениями применения является использование данного метода для синтеза наночастиц различных веществ.

Ключевые слова: флотоекстракция, сублат, адсорбция, ионы металлов, поверхностно-активное вещество, рН, пузырь, концентрирование, сточные воды, математическая модель.

Скачать (PDF)

05.04.2016 at 3:30 pm