Вода и водоочистные технологии

Научно-технические вести

НОВЫЙ ТЕСТ-ОБЪЕКТ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБЕЗЗАРАЖЕННОЙ ВОДЫ

УДК 628.166 + 582.288

Е. С. Болгова, М. Н. Сапрыкина, В. В. Гончарук

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

e-mail: saprikinam@yandex.ua

Проведен мониторинг источников водоснабжения и водопроводной воды г. Киева. Установлено, что грибы рода Candida встречаются повсеместно. Показано, что эти микроскопические грибы более устойчивы к действию различных дезинфектантов в сравнении с санитарно-показательным микроорганизмом Escherichia coli. Предложен новый тест-объект для оценки качества обеззараженной воды.

Ключевые слова: вода, мониторинг, методы обеззараживания, тест-объект для оценки качества обеззараженной воды.

Для цитирования: Болгова, E.С., Саприкіна, М.H., Гончарук, В.В. ВВТ НТВ (2016) 20:3. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 8:34 pm

ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОКСИДЫ МНОГОВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛИТИЯ ИЗ СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ

УДК 544.726.3

М. А. Чабан1, А. В. Пальчик1, Л. М. Рождественская1, С. Л. Василюк1, В. М. Линков2

1Інститут общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского Национальной Академии Наук Украины, г. Киев, Украина
2Университет Вестерн Кейп, г. Бельвилль, Республика Южная Африка

e-mail: mary.chaban@gmail.com

Поскольку литий является одним из самых востребованных материалов для производителей электроники, представляет интерес рассмотреть альтернативные источники его получения. В статье проанализированы основные источники добычи лития, мировые запасы и динамика его добычи. Нами рассмотрена возможность получения лития из морской воды сорбционным методом. Проведена сравнительная характеристика сорбционных материалов на основе оксидов многовалентных металлов, определены параметры их структуры. Методом фазового рентгеноструктурного анализа установлено строение сорбентов. Показано, что титан-марганцевый сорбент является композитным материалом, состоящим из частиц TiO2, рутила, покрытых аморфным MnО2. Методом электронного парамагнитного резонанса установлено валентные состояния марганцевой компоненты в структуре сорбента. Получены изотермы адсорбции лития из растворов моделирующих морскую воду. Исследовано влияние модифицирования сорбционных материалов методом ионного апплицирования. Показано, что наибольшую сорбционную емкость по ионам Li+ имеет титан-марганцевый сорбент.

Ключевые слова: литий, композитный материал, оксид титана, титан-марганцевый сорбент, апплицирование.

Для цитирования: Чабан, М.A., Пальчик, A.В., Рождественская, Л.М., Василюк, С.Л., Линков, В.М. ВВТ НТВ (2016) 20:8. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 8:18 pm

БАРБОТАЖНОЕ АКТИВИРОВАНИЕ РАСТВОРОВ И РОЛЬ ЭТОГО ЯВЛЕНИЯ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

УДК 544.353:544.7:550.461

С. В. Кушнир, М. В. Кость

Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины, г. Львов, Украина

e-mail: M_Kost_2007@ukr.net

Рассмотрены возможные молекулярные механизмы структурирования воды и междуфазной поверхности газ/вода в растворах. Показано, что барботажная активация (БА) происходит путем повышения структурной температуры воды и ведет к повышению химической активности молекул Н2О и растворимого кислорода. Установлено, что БА имеет квазиравновесный характер. Поэтому при внешних воздействиях на линиях изменений рН и Eh появляются характерные пики или ступеньки, которые можно использовать для исследования взаимодействия растворов с различными твердыми материалами. Предложена модель структурных преобразований, которая может объяснить, почему отрицательно заряженные пузырьки газов образуют положительно заряженные капельки морских аэрозолей.

Ключевые слова: растворы солей, барботаж пассивных газов, структурная температура воды, структурная активация, структурное квазиравновесие, химическая устойчивость металлов.

Для цитирования: Кушнир, С.В., Кость, М.В. ВВТ НТВ (2016) 20:22. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 7:48 pm

БАРБОТАЖНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ: ИХ ВИДЫ, МЕХАНИЗМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ

УДК 550.4:541.183

С. В. Кушнир, М. В. Кость, Р. П. Козак

Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины, г. Львов, Украина

e-mail: M_Kost_2007@ukr.net

Экспериментально исследованы изменения значений pH и Eh в воде и водных растворах NaCl при 20 ºС во время пропускания чистых газов (N2, O2, воздуха без CO2) в различных режимах барботажа. Результаты проанализированы с учетом современных представлений о структуре жидкой воды и ее поверхности (интерфейса). Как правило, барботажный процесс состоит из двух этапов: I – первые 10 минут с быстрым увеличением значений рН и уменьшением Eh, вследствие вымывания растворенных CO2 и O2; II – до 2-3 часов, когда Eh продолжают медленно уменьшаться, а pH может как расти (щелочной БХЕ) так и уменьшаться (кислотный БХЕ), что указывает на кислотный характер поверхности раздела фаз газ/вода и аэрозолей, образованных при барботаже. Специальные опыты на магнитной мешалке показали, что заметные изменения значений pH и Eh начинаются только после перехода перемешивания из ламинарного режима в турбулентный, что приводит к значительному повышению структурной температуры воды и соответствует уменьшению растворимости кислорода и величины Eh. Это и есть основная причина изменений на первом этапе барботажа, который можно назвать турбулентным БХЕ. Отдельно нужно выделить дифференциацию ионов при барботаже в смешанных растворах солей. Для объяснения этого явления ионного БХЕ предложена и обоснована гипотеза нейтральных ионных пар, которая удовлетворительно объясняет генезис и свойства морских аэрозолей.

Ключевые слова: вода, растворы, барботажные химические эффекты (БХЭ), механизмы БХЭ, структурная температура воды, морские аэрозоли.

Для цитирования: Кушнир, С.В., Кость, М.В., Козак, Р.П. ВВТ НТВ (2016) 20:30. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 7:30 pm

ЗАЩИТА ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИОНАМИ МЕДИ ПРИ СБРОСЕ СТОЧНЫХ ВОД ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

УДК 628.33: 628.5432(088.8)

А. Г. Трохименко1, Н. Д. Гомеля2

1Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова, г. Николаев, Украина
2Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», г. Киев, Украина

e-mail: gomelya@users.ntu-kpi.kiev.ua

Приведены результаты исследований по стабилизационной обработке воды для подпитки водооборотных систем охлаждения ионообменным методом. Изучены процессы смягчения воды на сильно- и слабокислотных катионитах в присутствии ионов меди. Определена зависимость эффективности очистки воды от меди и ее смягчения в зависимости от формы ионита и расхода воды. Показано, что применение слабокислотных катионитов в кислой форме обеспечивает практически полную декарбонизацию воды при частичном ее подкислении. Применение ионитов и в солевой форме позволяет нейтрализовать воду при эффективном ее смягчении и очистке от ионов меди. Изучены процессы регенерации катионитов кислыми и солевыми растворами. Показано, что подпитка систем охлаждения смягченной водой позволит внедрить бессточные циркуляционные системы охлаждения, что обеспечит надежную защиту водоемов от загрязнения ионами меди со сточных вод электростанций.

Ключевые слова: катионит, тяжелые металлы, ионный обмен, регенерация ионитов, водоциркуляционные системы.

Для цитирования: Трохименко, А.Г., Гомеля, Н.Д. ВВТ НТВ (2016) 20:48. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 7:07 pm

БИОТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КЛАРИЕВОГО СОМА В УЗВ

УДК 628-35

С. В. Кононцев

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», г. Киев, Украина

e-mail: akula13@ukr.net

Целью данной работы является исследование особенностей формирования загрязненной воды в установках с замкнутым водообеспечением (УЗВ) для выращивания клариевого сома (Clarias gariepinus, Burchell 1820) и разработка эффективной биотехнологии восстановления качества воды для возможности её повторного использования. Недостатки классической технологии очистки воды от растворённых соединений азота путём нитрификации с последующей денитрификацией приводят к существенному замедлению темпов роста рыб и повышению себестоимости выращенной продукции. На основе анализа концентраций загрязнений сомового хозяйства, работающего по принципу УЗВ, определены характерные особенности формирования загрязненной воды и причины низкой эффективности работы сооружений механической и биологической очистки. Предложено биотехнологию, которая обеспечивает эффективное удаление растворённых соединений азота и фосфора благодаря использованию фитореактора с плавающими водными растениями. Обосновано целесообразность привлечения моллюсков в процессы трансформации нерастворённых органических соединений воды УЗВ. Разработано схему биологической очистки циркуляционной воды УЗВ по выращиванию клариевого сома.

Ключевые слова: очистка воды, удаление азота, УЗВ, биотехнология.

Для цитирования: Кононцев, С.В. ВВТ НТВ (2016) 20:57. | Скачать (PDF)

04.04.2017 at 6:38 pm

АНАЛИЗ СПЕКТРА КОЛЕБАНИЙ СКОРОСТЕЙ РЕАКЦИЙ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СаСО3 В ГИДРОКАРБОНАТНЫХ ВОДНЫХ СИСТЕМАХ

УДК 621.187

В. З. Кочмарский

Национальный университет водного хозяйства и природопользования, физико-технологическая лаборатория водных систем, г. Ровно, Украина

e-mail: orest-kr@ukr.net

Определено, что скорости изменения концентраций СО2, Са2+ и Н+ в системе “CaCl2 + NaHCO3 + HOH + ↑↓CO2“, предварительно насыщенной диоксидом углерода, вследствие его удаления продувкой воздухом имеют пульсационный характер. Амплитуда этих колебаний больше погрешности измерений. Выполнен анализ Фурье этих процессов и определены характерные периоды колебаний, несвязанных с пульсациями температуры. Полученные периоды сопоставляются с характерных временами внутренних преобразований в системе. Некоторые из этих периодов близки к известному времени гидролиза СО2 и распада комплекса СаНСО3+.

Ключевые слова: кальций, гидрокарбонатная система, колебания, скорость, изменение концентраций, анализ Фурье, пульсации, характерные времена реакций.

Для цитирования: Кочмарский, В.З. ВВТ НТВ (2016) 19:3. | Скачать (PDF)

17.11.2016 at 1:33 pm

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КАТИОНИТА КУ-2-8 ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ ИОНОВ МЕДИ ИЗ ВОДЫ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЖЕСТКОСТИ

УДК 504.5:628.33

В. П. Малин1, В. М. Галимова2, Н. Д. Гомеля1

1Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского», г. Киев, Украина
2Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина

e-mail: veronica_m_p@ukr.net

Приведены результаты исследований по определению эффективности катионита КУ-2-8 при извлечении ионов меди из воды в присутствии ионов жесткости при низких концентрациях ионов меди. Показано, что в статических условиях при концентрации меди от 1 до 30 мг/дм3 извлечение меди проходит неэффективно как из дистиллированной, так и из водопроводной воды независимо от формы ионита. Данный показатель снижается при увеличении объема раствора при фиксированном объеме ионита. Существенного повышения эффективности извлечения ионов меди на данном катионите достигнуто в динамических условиях при использовании ионита в кислой и солевой форме при наличии в растворе ионов жесткости. Установлено, что эффективность десорбции ионов меди растворами соляной кислоты в статических условиях была низкой. В динамических условиях достигнуто практически полной десорбции ионов меди растворами соляной кислоты.

Ключевые слова: катионит, тяжелые металлы, ионный обмен, регенерация ионита, мониторинг, пробоподготовка.

Для цитирования: Малин, В.П., Галимова, В.М., Гомеля, Н.Д. ВВТ НТВ (2016) 19:10. | Скачать (PDF)

17.11.2016 at 1:09 pm

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ ВОДЫ И НОВАЯ ГИДРАТАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВОДНЫХ КОЛЛОИДНОЙ-ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

УДК 66.066.3 + 544.022.822:66. – 94.941

А. К. Запольский

Винницкий государственный педагогический университет, г. Винница, Украина

e-mail: -

Современная химическая наука оказалась в тупике благодаря застарелым постулатам образования свободных ионов в водных растворах. Стойкость водных коллоидно-дисперсных систем объясняли образованием двойного электрического слоя (ДЭС) на поверхности дисперсной фазы благодаря самопроизвольной электролитической диссоциации молекул растворённых веществ на ионы (катионы и анионы) и взаимодействия сил молекулярного притяжения (сил Ван-дер-Ваальса) и электростатических сил отталкивания.
Я полагаю, что в водном растворе вещества растворяются до молекул и самопроизвольной диссоциация их на ионы не происходит. Диссоциация на ионы происходит только в случае химических реакций. Толчком для протекания химической реакции является разрушение водородных связей кластеров воды с образованием высокоактивных радикалов и соединений, вступающих в сопряжённые химические реакции с растворёнными газами и другими веществами. Перенос электрических зарядов в водном растворе осуществляется за счет смешанной протонно-электронной проводимости, которая возникает в результате пространственного распределения зарядов в супрамолекулярных структурах.
При исследовании коллоидно-дисперсных систем необходимо учитывать протекание химического взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой (водой), особенно прохождение химических сопряженных реакций между продуктами диссоциации водных кластеров с растворёнными веществами.
Поскольку в водном растворе не происходит самопроизвольной диссоциации соединений (в том числе и сильных электролитов) на ионы, то никакого ДЭС на поверхности коллоидно-дисперсных частиц не образуется. В результате взаимодействия твердой частицы и кластеров воды образуются нескомпенсированные позитивнозаряженные оксониевые ионы и отрицательные гидратированные гидроксид-ионы (гидратированные электроны) на поверхности твердых частиц и электростатические заряды. Последние образуются вследствие броуновского движения твердых частиц.
В процессе осуществления коагуляционной очистки воды сульфат алюминия, существующий в виде димеров [Al2(H2O)24](SO4)3, имеет заряд 6+ и гидролизуется с образованием алюминия дигидроксосульфата. Последний в дальнейшем подвергается гидролитической полимеризации с образованием тетрамеров и кольцевых структур шестиядерных комплексов, подобных минералу гидраргиллиту. Связь между этими структурами осуществляется диоловыми группами, приводящих в итоге к образованию рентгеноаморфных структур гидраргиллита алюминия.
При построении мицеллярных структур – мицелл (первых кирпичиков коллоидно-дисперсной фазы) следует учитывать кристаллическую структуру вещества, образующегося в результате конденсационного процесса. Процесс коагулирования в водных коллоидно-дисперсных системах является физико-химическим.

Ключевые слова: -

Для цитирования: Запольський, А.К. ВВТ НТВ (2016) 19:19. | Скачать (PDF)

17.11.2016 at 12:15 pm

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ВИННИЦКОЙ ОБЛАСТИ

УДК 543.3:626.22(477.44)

В. С. Шунков1, И. С. Езловецкая2

1Винницкий национальный медицинский университет имени Н.И. Пирогова, г. Винница, Украина
2Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины, г. Киев, Украина

e-mail: shunkov.vasiliy@yandex.ru, i.ezlovetskaya@ukr.net

Выполнена оценка качества подземных вод наиболее распространенного в регионе водоносного комплекса в трещинной зоне кристаллических пород докембрия как источника питьевого водоснабжения Винницкой области с использованием современных подходов на примере репрезентативного участка Винницкого района. Полученные результаты позволили охарактеризовать подземные воды как «отличные», очень чистые по блокам органолептических, микробиологических, паразитологических показателей и показателей радиационной безопасности (1 класс), что полностью удовлетворяло нормативные требования к питьевой воде; как переходные по качеству от «отличных», очень чистых к «хорошим», чистым по блокам токсикологических показателей химического состава воды и общесанитарных химических показателей (2 класс).
Определен общий перечень приоритетных показателей качества воды, которые являются определяющими при выборе современных методов водоподготовки. Выявлено, что к таким относятся жесткость общая, железо общее, марганец и ряд токсикологических компонентов, природное количество которых соответствовало 2 классу качества, но при этом превышало нормативные требования к питьевой воде (алюминий, никель, свинец). Предложены современные методы интенсификации процессов кондиционирования воды по приоритетным показателям, которые могут быть использованы при добыче и эксплуатации подземных источников водоснабжения.

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

Для цитирования: Шунков, В.С., Езловецкая, И.С. ВВТ НТВ (2016) 19:32. | Скачать (PDF)

17.11.2016 at 10:42 am

« Older Posts