Вода и водоочистные технологии

Научно-технические вести

СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ КРАСИТЕЛЕЙ ИЗ ВОДЫ НАНОКОМПОЗИЦИОННЫМ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫМ МИНЕРАЛЬНЫМ СОРБЕНТОМ

О. В. Макарчук, Т. А. Донцова

Национальный технический университет Украины «КПИ», г. Киев

xtfhn9207@ukr.net, dontsova@ua.fm

Рассмотрена сорбция красителей из водных растворов магнитоуправляемым сорбентом на основе сапонита и наномагнетита и показано, что он является эффективным сорбентом для красителей как катионной, так и анионной природы. Проанализирована пригодность различных кинетических моделей (псевдо-первого и псевдо-второго порядка) и моделей изотерм сорбции (Ленгмюра, Френдлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича) описывать адсорбционное взаимодействие между сорбентом и красителями. Рассчитаны константы скорости и установлено, что процесс адсорбции органических красителей на нанокомпозиционном магнитоуправляемом сорбенте описывается моделью кинетики псевдо-второго порядка. При рассмотрении различных моделей изотерм сорбции малахитового зеленого, конго красного, индигокармина магнитоуправляемым сорбентом выявлено, что процесс сорбции описывается моделью Ленгмюра.

Ключевые слова: магнитоуправляемый сорбент, сапонит, магнетит, красители, кинетика, адсорбция, магнитная сепарация.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 9:04 pm

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ НА АЭС УКРАИНЫ

Т.В. Мальцева

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

e-mail: maltseva@ionc.kiev.ua

Рассмотрены сорбционные материалы, применяемые в настоящее время на АЭС, аналогичным украинским, а также перспективные, позволяющие эффективно решить проблему уменьшения объема и кондиционирования жидких радиоактивных отходов на АЭС Украины. Проанализированы химический и радионуклидный составы исходных и концентрированных отходов, критерии выбора сорбционных и фильтрующих материалов с учетом преобладающих радиоактивных загрязнений. Приведены результаты исследования поглотительной способности по отношению к ионам цезия и стронция: некоторых органических катионообменных смол, различающихся степенью сшивки; синтетических индивидуальных и двойных оксигидратов металлов IY группы, а также соединений на основе ZrO2, модифицированных фосфатами Zr (IV) и Mo (VI). Величина коэффициента распределения радиоактивных компонентов при поглощении неорганическими сорбентами достигает 105 см3• г-1. При исследовании поглотительной способности органического катионита Dowex HCR-S из разбавленных растворов на изотермах адсорбции ионов стронция обнаружен участок необменного поглощения электролита, следовательно, несмотря на то, что величины коэффициента распределения стронция органической смолой Dowex HCR-S сопоставимы с полученными для неорганических адсорбентов, извлечение в этом случае не будет избирательным (селективным).

Ключевые слова: адсорбент, селективность, радиоактивные отходы, коэффициент распределения, коэффициент уменьшения объема.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 9:00 pm

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДОВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ ПИТЬЕВОЙ ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЫ УСТОЙЧИВЫХ К ГИПОХЛОРИТУ НАТРИЯ

УДК 628.196:579.262

И.Ю. Рой, Н.А. Клименко, Г.М. Здоровенко, В. В. Гончарук

Институт коллоидной химии и химии воды им. А. В. Думанского НАН Украины, г. Киев

roy_inka@ukr.net

Изучены морфолого-культуральные особенности трех доминирующих бактериальных культур, изолированных из питьевой водопроводной воды и проб воды, отобранной на различных этапах ее доочистки на установке водоподготовки предприятия специальных напитков. По последовательностям гена 16S рРНК идентифицированы следующие виды бактерий: Bacillus nanhaiensis, Brevibacterium frigoritolerans и Lysinibacillus fusiformis. Установлено, что наиболее резистентным к хлору оказался Lysinibacillus fusiformis. Его устойчивость к гипохлориту натрия (NaClО) при концентрациях 1,4; 3; 5; и 7 мг/дм³ варьирует в пределах 1 − 98 % при продолжительности экспозиции от 5 до 60 мин, в то время как остальные два изолята Bacillus nanhaiensis и Brevibacterium frigoritolerans продемонстрировали низкую выживаемость в присутствии NaClО (0 − 16%). Проведена параллель между морфологическим типом выделенных бактериальных изолятов, их способностью образовывать пелликулу в интерфазе жидкость/воздух и устойчивостью к хлору. Такая стойкость к достаточно высоким концентрациям гипохлорита натрия может развиваться в результате естественного отбора посредством случайных мутаций и/или благодаря воздействию самого дезинфектанта, который может индуцировать возникновение приобретенной устойчивости.

Ключевые слова: бактериальная биопленка, резистентность, гипохлорит натрия, Bacillus nanhaiensis, Brevibacterium frigoritolerans, Lysinibacillus fusiformis.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:56 pm

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ ЮЖНОГО БУГА В МЕСТАХ МОЩНЫХ ПИТЬЕВЫХ ВОДОЗАБОРОВ ВИННИЦКОЙ ОБЛАСТИ

И.С. Езловецкая, В.С. Шунков, С.Н. Буланюк

Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины, Киев

Винницкий национальный медицинский университет (ВНМУ) имени Н.И. Пирогова,

Бассейновое управление водних ресурсов реки Южный Буг, Винница

i.ezlovetskaya@ukr.net, shunkov.vasiliy@yandex.ru

Выполнена оценка качества воды верхнего и среднего участков р. Южный Буг в районе мощных питьевых водозаборов Винницкой области по экологическим и гигиеническим критериям с целью получения четкого представления об эколого-гигиеническом состоянии водных ресурсов бассейна Южного Буга и качества природных вод как сырья для производства питьевой воды. Рассмотрена специфика природных условий формирования качества речных вод в летне-осеннюю межень среднего по водности периода. Проведено сравнение качества воды верхнего и среднего участков р. Южный Буг в районе репрезентативных питьевых водозаборов. Определен общий перечень приоритетных показателей качества воды, которые являются определяющими при корректировке существующей технологии водоподготовки на очистных сооружениях и при выборе современных методов и технологических приемов кондиционирования природной воды. Выявлено, что к таким относятся запах, цветность, мутность, жесткость общая, щелочность и величина рН, содержание органических и биогенных веществ, численность и биомасса фитопланктона, микробиологические и ряд токсикологических показателей. Предложены дополнительно к существующим современные способы интенсификации процессов кондиционирования, которые включают химические и физические методы улучшения технологических условий и процессов водоподготовки.

Ключевые слова: качество воды, гигиенические и экологические критерии, приоритетные показатели, водоподготовка.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:51 pm

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТОВОСПРИИМЧИВЫХ ПРИМЕСЕЙ В ЖИДКИХ СРЕДАХ

В.И. Гаращенко, А.В. Гаращенко, В.В. Древецкий, А.А. Лебедь

Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г.Ровно

e-mail: vigarashchenko@yandex.ru

Проведен анализ существующих методов и магнитных анализаторов, используемых для определения магнитной фракции примесей, показаны их преимущества и недостатки. Предложен метод определения магнитной фракции примесей, основанный на многократном цикличном фильтровании водных образцов с использованием лабораторного магнитного фильтра небольшой производительности с полиградиентной ферромагнитной фильтрующей загрузкой, обладающей антикоррозионными свойствами. Проведены масштабные исследования по определению магнитной фракции примесей в технологических водах Тираспольской, Острожской, Одесской, Краснодарской, Херсонской, Шымкентской, Калушской ТЭЦ, Углегорской ТЭС, котельной г.Славута, химкомбината «Россия». Показано, что, несмотря на различие водных сред энергопредприятий по химическому составу и температурным режимам, величина магнитной фракции в технологических водах составляет 72-98%. Предложен экспериментально-расчетный метод определения магнитной фракции примесей, основанный на экспериментальной зависимости изменения концентрации железа от длины намагниченной фильтрующей загрузки L. По приведенным в статье формулам рассчитывается величина магнитной фракции. Для определения магнитной фракции примесей в технологических водах, в которых примеси имеют размеры 0,01-10 мкм и концентрацию 30-100 мкг/дм3, предложен усовершенствованный магнитный анализатор с камерой флокуляции. В камере флокуляции происходит укрупнение частиц примесей, в результате количество циклов при определении магнитной фракции уменьшается в 1,5 раза, а соответственно, уменьшается и время проведения анализа.

Ключевые слова: магнитная фракция примесей, ферромагнитная фильтрующая загрузка, магнитная фильтрация.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:47 pm

ВЛИЯНИЕ ХИМИИ ПОВЕРХНОСТИ АКТИВНОГО УГЛЯ НА АДСОРБЦИЮ ПРИРОДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Л.А. Савчина

Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины, г.Киев

e-mail: savchyna.l@gmail.com

Исследована адсорбция торфяных фульвокислот из водных нейтральных растворов на неокисленном и окисленном активных углях без пероксида водорода и при его наличии. Оценено влияние поверхностных групп активного угля (АУ) на равновесную адсорбцию фульвокислот из водных растворов. Показано, что при замене неокисленного угля на окисленный эффективность адсорбции фульвокислот возрастает на ~ 49%.

Ключевые слова: активный уголь, фульвокислоты, окисленный уголь, равновесная адсорбция, окислительно-восстановительный потенциал.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:42 pm

ХАРАКТЕРИСТИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТИТАН (IV) ОКСИДА В ВОДООЧИСТКЕ (ОБЗОР)

Т.А. Донцова

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт», г. Киев

e-mail: dontsova@ua.fm

В статье рассмотрены характеристики и перспективность использования сорбционных материалов на основе титан (IV) оксида в водоочистке. Установлено, что в процессах водоподготовки широкое применение могут найти как аморфный титан оксид, так и его кристаллические модификации – анатаз и рутил. Приведена характеристика аморфного титан (IV) оксида и его кристаллических модификаций. Показано, что аморфный титан (IV) оксид является эффективным сорбентом для многих неорганических загрязнителей как катионной, так и анионной природы, а его кристаллические модификации – для извлечения радионуклидов и органических соединений различного генезиса. Выявлено, что такие параметры, как точка нулевого заряда и интеркаляция, значительно влияют на ионообменные свойства и селективность сорбентов на основе титан (IV) оксида. Рассмотрены химия поверхности титан (IV) оксида и механизмы ионного обмена на нем; показано, что он одинаково способен как к анионному, так и катионному обмену. Описаны методы синтеза для получения сорбентов (ионообменных материалов) специального назначения и фотокатализаторов на основе титан (IV) оксида с заданными физико-химическими свойствами. Показано, что TiO2 является уникальным объектом для решения теоретических и прикладных задач ионного обмена, сорбции и фотокатализа.

Ключевые слова: титан (IV) оксид, сорбент, ионный обмен, фотокатализатор, водоочистка.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:33 pm

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБОРОТНЫХ ОХЛАДИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

С. А. Концевой

Национальный технический университет Украины «КПИ», г. Киев

e-mail: serkon157@ukr.net

Разработан способ определения состава циркуляционной воды в оборотных системах в зависимости от уровня продувки на основе впервые предложенного фактического коэффициента испарения охладительного элемента. Представлены формулы для определения этого коэффициента (отношение расхода воды на испарение и расхода с капельным уносом) в стационарных условиях. Предложена расчётно подтвержденная математическая модель, которая сравнена с существующей, не позволяющей прогнозировать коэффициент концентрирования циркуляционной воды. Представлена возможность реализации стабилизированной системы автоматического регулирования с использованием этой модели. Определён допустимый коэффициент концентрирования по СаSO4 и представлена методика определения рационального коэффициента концентрирования в системе.

Ключевые слова: коэффициент испарения, охладительная система, математическая модель, коэффициент концентрирования, регулирование расхода, дозировка кислоты.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:29 pm

ВОЗДЕЙСТВИЕ КАРБАМИДА НА БИОЛОГИЧЕСКОЕ УДАЛЕНИЕ ФЕНОЛОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

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

Днепродзержинский государственный технический университет, г. Днепродзержинск

e-mail: ivanche.anna@yandex.ru

Дана характеристика сточных вод, которые образуются на коксохимическом предприятии. Показана актуальность усовершенствования технологии биологической очистки производственных стоков от фенолов. Поставлена цель определения возможности использования карбамида в качество добавки, ускоряющей биоокисление фенолов повышенных концентраций в сточных водах коксохимических предприятий. Создана установка биоизвлечения фенолов микроорганизмами активного ила. В работе использованы фотометрический и титриметрический методы определения содержания фенолов и аммиака. В результате исследований установлено влияние добавки карбамида на биоокисление фенолов в сточных водах коксохимического предприятия, а именно, зависимость между исходным содержанием фенолов, дозой карбамида, временем и конечным их содержанием в сточной воде. Показано, что мочевина как добавка влияет только на биоизвлечение летучего аммиака из сточных вод, но не связанного. Установлено, что добавление карбамида в сточные воды коксохимических предприятий ускоряет степень биологической очистки от фенолов в 1,9-3,5 раза по сравнению с пробой без использования этого вещества. Экспериментально подобрана оптимальная доза мочевины для применения в промышленных масштабах, при добавке которой происходит удаление фенолов до предельно-допустимых требований, и она составляет 0,5 г/дм3.

Ключевые слова: фенол, карбамид, биоокисление, сточные воды, аммиак, микроорганизмы.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:10 pm

ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТАЦИИ АКТИВНОГО ИЛА К АНАЭРОБНО-АЭРОБНЫМ УСЛОВИЯМ БИОРЕАКТОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Л.А. Саблий1, В.С. Жукова1, Г. Собчук2, А. Бегановский3, Г. Лагуд4, К. Яромин-Глень3

1 – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев;

2 – Представительство Польской академии наук в г. Киеве;

3 – Институт агрофизики им. Богдана Добжанского Польской академии наук, г. Люблин, Польша;

4 – Государственный университет «Люблинская политехника», г. Люблин, Польша

 e-mail: larisasabliy@mail.ru

Представлены результаты экспериментальных исследований по запуску установки биологической очистки сточных вод с высоким содержанием органических веществ, соединений азота и др. при использовании последовательно созданных анаэробных и аэробных условий, оборудовании биореакторов волокнистыми носителями для иммобилизации микроорганизмов.

Полученная на 4 день работы системы биореакторов степень очистки сточных вод по ХПК составила 57,3 %, по концентрации общего азота – 65,3 %, аммонийного азота – 70,8 %, подтвердила эффективную работу микроорганизмов-деструкторов и окислителей соединений азота.

Для адаптации микроорганизмов, создания необходимых биоценозов и наращивания биомассы на поверхности носителей в анаэробных и аэробных биореакторах требуемая продолжительность работы системы составляет не менее 22 дней. При этом эффект очистки сточных вод по ХПК достигает более 90% при начальном ХПК более 1000 мг/дм3.

Ключевые слова: сточные воды, биологическая очистка, биореактор, анаэробные условия, аэробные условия, носитель иммобилизованных микроорганизмов.

Скачать (PDF)

07.04.2016 at 8:05 pm

« Older Posts