Дослідження і розробка процесу безпечної дезінфекції води знезаражувальними агентами неокисної дії
| dc.contributor.author | Сусь, Марія Олександрівна | |
| dc.contributor.degreedepartment | технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | хіміко-технологічний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-13T07:24:41Z | |
| dc.date.available | 2015-11-13T07:24:41Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Candidate of Technical Sciences, specialty 05.17.21 - Water purification technology. National Technical University of Ukraine ‘Kyiv Polytechnic Institute’, Kyiv, 2015. Ability of a wide range of ion-exchange materials to sorb non-oxidizing water treatment biocides Polyhexamethyleneguanidine hydrochloride (PHMG) and Dibromonitrilopropionamide (DBNPA) was investigated. The most suitable materials for PHMG excess removal and sorbents with bactericidal effect developing were chosen. The mechanisms of interaction between biocides and selected ion-exchange resins were studied and proposed. The main recommendations for bactericidal sorbents developing and application as well as optimal conditions of PHMG removal process were formulated. Water treatment and disinfection technology for emergency situations with the use of PHMG followed by its removal on macroporous weak acid cation resin was developed. It is shown that the proposed technology allows up to 50% economy compared to the same technology based on the use of active chlorine tablets. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.21 – технология водоочистки. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2015. Исследована возможность сорбции неокислительных биоцидов ПГМГ и ДБНПА ионообменными смолами различной функциональности, структуры, природы матрицы. Изучен механизм процесса взаимодействия слабкокислотного катионита с ПГМГ и предложена двухстадийная схема его протекания, включающая стадию ионообменного взаимодействия поликатионов ПГМГ с карбоксильными функциональными группами катионита и стадию надэквивалентной сорбции ПГМГ на предварительно сформированном слое биоцида, вследствие образования водородных связей между функциональными группами ПГМГ. Установлено отличие в протекании сорбции ПГМГ на Н+ и Na+-формах катионита. В первом случае обе стадии процесса происходят на поверхности зерен, во втором – ионообменная стадия реализуется на поверхности и в порах сорбента, а надэквивалентная только на поверхности. Причиной данного эффекта является уменьшение размера молекул ПГМГ на начальной стадии сорбции под действием ионов ОН-, которые образуются в результате гидролиза Na+-формы СлКК. Уменьшение молекул биоцида обеспечивает возможность их проникновения в поры ионита. Изучено влияние различного состава воды на эффективность обеззараживания ПГМГ и удаления биоцида СлКК. Установлено, что присутствие природных органических веществ в воде значительно ухудшает дезинфицирующую активность ПГМГ и для компенсации этого эффекта необходимо повышать дозу биоцида. Кроме того, было установлено, что конкурентная сорбция ионов кальция и магния на СлКК приводит к снижению сорбционной способности Na+-формы СлКК по отношению к ПГМГ. В свою очередь, в случае Н+-формы жесткость воды на эффективность извлечения ПГМГ катионитом не влияет. Изучен процесс десорбции ПГМГ СлКК различными элюентами и установлено, что наиболее эффективным является 0,5% раствор HCl, использование которого обеспечивает практически полную регенерацию катионита и возможность повторного использования его, а также десорбированного ПГМГ в многоцикловом процессе очистки и дезинфекции воды. Изучен механизм сорбции-десорбции ПГМГ низкоосновным макропористым анионитом и показано, что преобладающую роль в процессе играет физическая адсорбция, величина которой может регулироваться путем уменьшения размера молекул ПГМГ вследствие повышения концентрации в растворе индифферентного электролита NaCl. Сформулированы рациональные условия получения и использования данных сорбентов, а именно: раствор для насыщения сорбента ПГМГ - должен содержать NaCl в концентрации 150 г/дм3 и ПГМГ - 100 мг/дм3; исходное содержание ПГМГ в сорбенте - 25 мг/см3; ресурс сорбента - 600 об./об; скорость фильтрования воды через сорбент - 5-10 уд.об./час. Изучен механизм взаимодействия гелевого высокоосновного анионита II типа с ДБНПА и показана возможность фиксации бактерицидного агента на его поверхности в результате образования комплекса координационных и водородных связей ДБНПА с функциональными группами анионита, содержащими атомы четвертичного азота. Установлено, что зафиксированные молекулы ДБНПА сохраняют биоцидную активность, и это обеспечивает бактерицидное действие сорбента при контакте с микроорганизмами. Сформулированы рациональные условия получения и использования данных сорбентов, а именно: содержание ДБНПА в смоле - 100 мг/см3; ресурс сорбента - 1000 об./об; скорость фильтрования воды через сорбент - 20-40 уд.об./час. Разработан процесс очистки воды от избытка ПГМГ до концентраций 0,1 и 1,0 мг/дм3 с использованием различных ионных форм слабокислотного макропористого катионита. Предложенная замкнутая многоцикловая технология обеззараживания воды с повторным использование катионита и ПГМГ. Показано, что предложенная технология безопасного обеззараживания воды с использованием ПГМГ по экономическим показателям не уступает технологии обеззараживания воды реагентами на основе хлора и составляет 12,6 грн за 1 м3 очищенной воды. Разработаны сорбенты дозаторы ПГМГ и ДБНПА-содержащие бактерицидные сорбенты и показана высокая эффективность их использования для обеззараживания воды в малогабаритных установках водоочистки. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.21– технологія водоочищення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2015. Досліджено широкий спектр йонообмінних матеріалів, щодо сорбції неокисних біоцидів для дезінфекції води на основі полігексаметиленгуанідину гідрохлориду (ПГМГ) та дибромонітрилопропіонаміду (ДБНПА). Обрано оптимальні йоніти для вилучення з води надлишку ПГМГ та розробки сорбентів з бактерицидними властивостями. Вивчено та запропоновано механізми взаємодії біоцидних реагентів неокисної дії з обраними сорбентами. Сформульовано та обґрунтовано основні рекомендації щодо отримання та використання бактерицидних сорбентів, а також умов застосування процесу сорбційного вилучення надлишкових кількостей ПГМГ з води після стадії дезінфекції. Розроблено, апробовано та впроваджено технологію знезараження та очищення води за допомогою ПГМГ з подальшим його видаленням на макропористому слабкокислотному катіоніті в екстремальних умовах. Показано, що запропонована технологія дозволяє на 50 % знизити собівартість очищеної води, в порівнянні з аналогічною технологією на основі таблеток з активним хлором. | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/13823 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 628.166 : 628.161.2 | uk |
| dc.title | Дослідження і розробка процесу безпечної дезінфекції води знезаражувальними агентами неокисної дії | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.17.21 – технологія водоочищення | uk |