Вода и водоочистные технологии

Научно-технические вести

УТИЛИЗАЦИЯ “КРАСНОГО ШЛАМА” В СОСТАВЕ НОВОГО ЭФФЕКТИВНОГО СОРБЕНТА В ВОДООЧИСТКЕ

УДК 628.542.61

С. О. Кирий, И. В. Косогина, И. М. Астрелин, В. Ю. Мосиюк

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

e-mail: kosogina@email.ua

Проверено эффективность реагентов, которые были синтезированы с использованием “красного шлама” от соединений органического происхождения. Выявлено достаточно высокую сорбционную эффективность красителя “Активный ярко-голубой КХ”. При исходных концентрациях красителя 10, 30, 50 мг/дм3 достигается извлечение красителя на 84…100% при следующих условиях: рН среды 4…4,3, доза сорбента 12 г/дм3, продолжительность сорбции 150 мин.

Ключевые слова: красный шлам, сорбционный реагент, сорбция, утилизация, отходы, водоочистка.

Для цитирования: Кирий, С.О., Косогина, И.В., Астрелин, И.М., Мосиюк, В.Ю. ВВТ НТВ (2017) 21:3. | Скачать (PDF)

06.07.2017 at 9:08 pm

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИОНООБМЕННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФАТОВ

УДК 504.45.058: 628.161.2: 628.3

Н. Д. Гомеля1, А. И. Петриченко1, А. Г. Трохименко2, Я. П. Мартынюк1

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

e-mail: Petalig33@gmail.com

Фосфор является одним из продуктов метаболизма или деградации микробных организмов, но его избыток приводит к ускоренной эвтрофикации. Основная причина эвтрофикации – чрезмерная концентрация питательных веществ в воде, в том числе фосфатов. Среди существующих методов очистки воды от фосфатов наиболее эффективным и дешевым методом является ионный обмен. Этот метод является преимущественным из-за возможности переработки регенерационного раствора для получения жидких удобрений или других полезных продуктов. В качестве ионообменных материалов используется высокоосновный анионит AB-17-8 и низкоосновный анионит Dowex Marathon WBA. В качестве среды использовали дистиллированную и водопроводную воду, близкую по характеристикам к сточным водам Бортнической станции аэрации. Было показано, что обменная емкость анионита Dowex Marathon WBA является низкой для фосфатов и его использование для удаления фосфатов нецелесообразно. Высокоосновный анионит AB-17-8 в хлоридной и в щелочной форме обеспечивает эффективное удаление фосфатов из модельных растворов. Изучено влияние конкурирующих соединений сульфатов и хлоридов в водопроводной воде на эффективность сорбции фосфат-анионов. Исследованы процессы регенерации с использованием растворов хлорида натрия или аммония в концентрации 10-15%. Предлагается способ удаления мешающих соединений сульфатов из регенерационных растворов в виде гипса, что позволит повторно использовать эти растворы для регенерации анионита.

Ключевые слова: ионный обмен, фосфат, сульфат, струвит, хлорид аммония.

Для цитирования: Гомеля, Н.Д., Петриченко, А.И., Трохименко, А.Г., Мартынюк, Я.П. ВВТ НТВ (2017) 21:12. | Скачать (PDF)

06.07.2017 at 8:40 pm

УДАЛЕНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (НИКЕЛЬ) ИЗ СТОЧНИХ ВОД

УДК 622.765:542.61:546.571

Т. И. Обушенко, Н. М. Толстопалова, А. С. Болелый

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

e-mail: tio63@mail.ru

Флотоэкстракция – комбинированный метод, сочетающий в себе достоинства ионной флотации и жидкостной экстракции. Это такой процесс, при котором сфлотированное вещество (сублат) концентрируется в тонком слое органической жидкости, находящейся на поверхности водной фазы. Исследования по применению флотоэкстракции для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов малочисленны и носят разрозненный несистематичный характер. Однако такая особенность флотоэкстракции, как возможность многократной концентрации ионов металлов в небольших объемах органического растворителя вне зависимости от коэффициента распределения, указывает на перспективность этого метода для очистки сточных вод, загрязненных тяжелыми металлами, с целью последующей их регенерации. Изучена флотоэкстракция ионов никеля из низкоконцентрированных (20 мг/дм3) водных растворов с применением анионного ПАВ – додецилсульфата натрия. Было установлено, что разветвленные спирты лучше удерживают сублат, чем неразветвленные. Так изоамиловый спирт более эффективный для флотоэкстракции, чем пентанол. Исследована зависимость степени извлечения ионов никеля от рН среды, от молярного соотношения Ni2+ : ПАВ. Определен необходимый объем органической фазы. Проведенные исследования флотоэкстракционного удаления ионов никеля из модельных растворов позволили определить рациональные условия процесса: рН 9, молярное соотношение Ni2+ : ПАР = 1 : 2, объем органической фазы 5 см3. При этих условиях степень удаления ионов никеля в изоамиловый спирт составила 95,8%.

Ключевые слова: никель, флотоэкстракция, степень извлечения, додецилсульфат натрия, сублат.

Для цитирования: Обушенко, Т.И., Толстопалова, Н.М., Болелый, А.С. ВВТ НТВ (2017) 21:24. | Скачать (PDF)

06.07.2017 at 8:10 pm

УДАЛЕНИЕ ИНДИГО КАРМИНА ИЗ ВОДЫ ФЛОТОЭКТРАКЦИЕЙ

УДК 622.765:542.61:546

Т. И. Обушенко, Н. М. Толстопалова, Ю. М. Холмецкая

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

e-mail: tio63@mail.ru

Представленые результаты являются логическим продолжением исследований по флотоэкстракционному извлечению красителей на примере модельных растворов индиго кармина (ИК). Целью данной работы было изучение основных закономерностей удаления ИК флотоэкстракцией. Индиго кармин (ИК, C16H8N2Na2O8S2), анионный краситель, извлекался из водного раствора флотоэкстракцией ИК–гексадецилпиридиния бромид (ГПБ) комплекса (сублат) в октанол. Экспериментально было исследовано влияние на флотоэкстракцию следующих параметров: мольное соотношение ГПБ:ИК, рН водной фазы, длительность процесса извлечения, природа и объем органического растворителя. Исходная концентрация красителя 10 мг/дм3. Было получено, что процесс следует проводить при следующих условиях: рН 5, экстрагент – октанол, размер пор фильтра Шотта 16 мкм, молярное соотношение ГПБ :ИК=1:1, продолжительность процесса 20 мин. Согласно полученным результатам,самая высокая степень извлечения ИК в эксперименте равна 95,5%.

Ключевые слова: краситель, индиго кармин, гексадецилпиридиний бромид, флотоэкстракция, спектрофотометрия.

Для цитирования: Обушенко, Т.И., Толстопалова, Н.М., Холмецкая, Ю.М. ВВТ НТВ (2017) 21:31. | Скачать (PDF)

05.07.2017 at 9:38 pm

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЙ ВОДООЧИСТКИ

УДК

А. Н. Квартенко

Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, Украина

e-mail: as-755@rambler.ru

Целью данной работы является исследование взаимного влияния основных показателей качества воды на выбор технологических схем и водоочистного оборудования, разработка классификатора технологий очистки многокомпонентных подземных вод. В результате проведенных аналитических и экспериментальных исследований установлена актуальность этой задачи. Приведена взаимосвязь комплекса растворенных в подземных водах соединений (железа, марганца, органических кислот, газов, азот аммонийного, фтора) с величинами рН – Еh, бикарбонатной щелочности среды в присутствии железобактерий. Указаны основные факторы внешней среды, влияющие на интенсивность метаболизма железобактерий. Разработана структурная схема взаимосвязи ингредиентов входящих в состав подземных вод различного физико-химического состава. По результатам исследований разработан классификатор технологий водоочистки многокомпонентных гидрокарбонатных подземных вод. Показано, что эффективность использования существующих методов водоочистки напрямую зависит от комбинаторики качественного состава подземных вод. Установлено, что при обосновании выбора эффективной технологии водоочистки необходимо учитывать следующие факторы: форму соединений железа в природной воде, величины рН – Eh и бикарбонатной щелочности, наличие растворимых органических веществ и газов.

Ключевые слова: выбор технологий водоочистки, классификатор технологий.

Для цитирования: Квартенко, А.Н. ВВТ НТВ (2017) 21:39. | Скачать (PDF)

05.07.2017 at 8:54 pm

ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ГРАДИРНЯХ

УДК

О. А. Карадасевич, В. В. Чиченин, В. Г. Ахрамеев, Н. В. Демченко

Одесский национальный политехнический университет, г. Одесса, Украина

e-mail: twf.onpu@gmail.com

ВВ работе рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при взаимодействии водной среды и атмосферного воздуха в градирнях, изложены результаты эксергетического анализа процессов протекающих в них Выяснено соотношение энергетических и эксергетических потоков, связанных с массообменом и теплообменом. Выполнена оценка эффективности преобразований эксергии в градирне. Предложен механизм определения потерь эксергии в локальных процессах массообмена, теплообмена и диссипативных проявлений, имеющих место в градирне.

Ключевые слова: -

Для цитирования: Карадасевич, О.А., Чиченин, В.В., Ахрамеев, В.Г., Демченко, Н.В. ВВТ НТВ (2017) 21:50. | Скачать (PDF)

05.07.2017 at 8:40 pm

РАСЧЕТ ПОТЕРИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО НАПОРА В ФИЛЬТРУЮЩИХ ЗАГРУЗКАХ МАГНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ

УДК 621.187, 621.131

В. И. Гаращенко, А. В. Гаращенко, Е. З. Маланчук

Национальный университет водного хозяйства и природопользования, г. Ровно, Украина

e-mail: v.i.harashchenko@nuwm.edu.ua

Обосновано, что для глубокой очистки технологических вод теплоэнергетики рационально использование магнитных фильтров с ферромагнитными гранулированными фильтрующими загрузками, которые позволяют очищать технологические воды с температурой до 500ºС и скоростью фильтрования до 1000 м/ч. В процессе работы фильтра гранулированная загрузка при прохождении через нее водного потока создает гидравлическое сопротивление, которое характеризуется потерей гидравлического напора и коэффициентом гидравлического сопротивления. На основе большого количества опытных данных получено усовершенствованное уравнение для коэффициента гидравлического сопротивления гранулированной фильтрующей загрузки, состоящей из шариковых гранул, при значениях числа Рейнольдса > 10 и аналитическое уравнение для определения потери гидравлического напора ΔР. Установлены аналитические зависимости величины ΔР для фильтрующей загрузки, гранулы которой изготовлены как в виде шариков, так и в виде минипаралелепипедов (гранулы измельченной стружки из стали 0Х13-40Х13). Сравнительные расчеты показывают, что коэффициент гидравлического сопротивления стружечной загрузки в три раза выше шариковой. Опытами установлено, что для шариков d = 3,1 мм, пористостью ε = 0,4 и скоростью V = (0,4-2) м/с величина потери напора ΔР в 5-6 раз больше по сравнению с гранулами d = 6 мм , ε = 0,42, V=(0,3-1,25) м/с, и почти в 10 раз больше по сравнению с шариками d =7,9мм, ε =0,43, V=(0,3-0,8) м/с. Анализируя зависимости ΔР от V при различных d можно сделать вывод, что увеличение ΔР при меньших d объясняется геометрией “окна” (воздушной прослойки) между шариковыми гранулами. Размер “окна” при меньших d будет меньше, тогда скорость прохождения водного потока увеличивается, а, соответственно, увеличивается ΔР.

Ключевые слова: магнитная очистка, фильтрующая загрузка, гидравлическое сопротивление.

Для цитирования: Гаращенко, В.И., Гаращенко, А.В., Маланчук, Е.З. ВВТ НТВ (2017) 21:62. | Скачать (PDF)

04.07.2017 at 1:26 pm