Розробка маловідходних технологій демінералізації води для захисту водойм від забруднення
| dc.contributor.author | Трус, Інна Миколаївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | екології та технології рослинних полімерів | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | інженерно-фізичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-11T09:24:58Z | |
| dc.date.available | 2015-11-11T09:24:58Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | The Dissertation for the Degree of Candidate of Engineering Science, speciality 21.06.01 – Ecological safety. – National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», MSE of Ukraine, Kyiv, 2015. Dissertation is devoted to developing efficient processes and technologies of water demineralization. The process of water pre-treatment before its desalination on membrane equipment was studied and the influence of filtering conditions on productivity and selectivity of the membranes was determined. It is shown that deep pre-treatment of water in mechanical filters and stabilizing treatment on weak-acid cationexchange resin in acidic form improves productivity of reverse osmosis and nanofiltration membranes. Membranes selectivity for ions depends on the type of ions and pH. The study of the baromembranes processes allowed to determine the composition of the formed concentrates for various types of water and determine the main directions of their processing. The reagent methods of concentrates processing were developed that allow to remove over 90 % of sulphate and water hardness ions with further disposal of generated sediments into the construction materials (cement, composite cement, clinker). The methods of concentrates demineralization, which contained significant concentrations of chlorides, sulphates and water hardness ions based on the using of highbasic anion exchanger in OH- form were developed. Another method of their processing is chloride and sulfate separation on anionite in a Cl- form that together with the application of electrodialysis allows to obtain the solutions with oxidized chlorine compounds suitable for water disinfection. The processes of concentrates demineralization with high content of water hardness ions in three-chamber electrolyzer with two anionic membranes MA-41 were studied. It is shown that the process is effective at a concentration of alkali in the cathode region not less than 0.1 g-eq/dm3. The methods of alkali and acid concentration up to 40 % in the two-chamber electrolyzers were determined. The fundamental technological schemes of mine and other waste water demineralization, which provides complete processing of generated waste were proposed. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 21.06.01 – экологическая безопасность. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» МОН Украины, Киев, 2015. Диссертационная работа посвящена разработке эффективных процессов и технологий деминерализации воды. Изучено влияние условий предварительной обработки воды перед еѐ баромембранным обессоливанием на производительность и селективность нанофильтрационных и обратноосмотических мембран. Показано, что снижение мутности воды от 0,5 до 0,1 мг/дм3 позволяет повысить производительность мембран, как и обработка воды на слабокислотных катионитах в кислой форме. Однако подкисление воды на катионите (рН = 3,2–4,5) приводит к снижению селективности нанофильтрационных мембран по ионам жесткости и сульфатам, а обратноосмотических мембран – по хлоридам. В процессах баромембранного опреснения воды отмечено повышение рН среды в концентратах и снижение рН в пермиатах, что обусловлено высокой селективностью мембран по ионам жесткости и карбонат анионам. Изучение процессов баромембранного опреснения воды позволило определить состав образовавшихся концентратов и выбрать эффективные методы их переработки. В диссертации разработаны реагентные процессы переработки концентратов, которые позволяют выделять более 90 % сульфатов и ионов жесткости в виде сульфогидроксоалюмината кальция, карбоната кальция и гидроксида магния. Разработаны процессы переработки образующихся осадков водоочистки в строительные материалы (цемент, композиционный цемент, клинкер). Полученные из осадков водоочистки вяжущие вещества по своим свойствам не уступают известным маркам строительных материалов. Разработаны методы деминерализации концентратов с высоким содержанием хлоридов, сульфатов и ионов жесткости с использованием высокоосновных анионитов в основной форме. Другим вариантом использования анионитов в обессоливании концентратов или других вод с высоким уровнем минерализации было разделение хлоридов и сульфатов на высокоосновном анионите. При этом в итоге сульфаты выделяются в виде гипса, а из хлорсодержащих растворов при электролизе получают растворы, содержащие окисленные производные хлора, которые можно использовать для обеззараживания воды. В работе были изучены процессы переработки солевых растворов, содержащих хлориды, сульфаты, ионы натрия, ионы жесткости на основе электролиза. Разработанные процессы позволяют получать из растворов солей серную кислоту, щелочь, хлорсодержащие дезинфицирующие растворы. Определены условия получения серной кислоты и щелочи концентрацией до 40 %. Изучены процессы деминерализации природных и сточных вод электродиализом при высоких концентрациях ионов жесткости. Процессы реализуются в трехкамерных электролизерах с двумя анионными мембранами МА-41. Исследованы процессы кондиционирования пермиатов, получаемых при баромембранном опреснении воды. Показано влияние типа и формы катионита на рН среды, солесодержание, жесткость, щелочность обработанного пермиата. Уровень минерализации и жесткость очищенной воды регулировали также путем смешения механически очищенной воды с пермиатом. Предложены принципиальные технологические схемы деминерализации природных, шахтных и других сточных вод, где предусмотрена полная переработка жидких отходов. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» МОН України, Київ, 2015. Дисертація присвячена розробці ефективних процесів та технологій демінералізації води. Вивчено процеси попередньої обробки води перед її знесоленням на баромембранних установках та визначено вплив умов фільтрування на продуктивність та селективність мембран. Показано, що попереднє глибоке доочищення води на механічних фільтрах і стабілізаційна обробка води на слабокислотному катіоніті в кислій формі підвищує продуктивність нанофільтраційної та зворотньоосмотичної мембран. Селективність мембран по іонах залежить від типу іонів та рН середовища. Вивчення баромембранних процесів дозволило визначити склад утворених концентратів для різних типів води та визначити основні напрямки їх переробки. Розроблено реагентні методи переробки концентратів, що дозволяють видалити понад 90 % сульфатів та іонів жорсткості з подальшою утилізацією утворених осадів в будівельні матеріали (цемент, композиційні цементи, клінкер). Розроблено методи демінералізації концентратів, що містять в значних концентраціях хлориди, сульфати та іони жорсткості, що базуються на застосуванні високоосновного аніоніту в ОН- формі. Іншим методом їх переробки є попереднє розділення хлоридів і сульфатів на аніоніті в Cl- формі, що дозволяє методом електродіалізу отримувати розчини з окисленими сполуками хлору, придатні для дезинфекції води. Вивчено процеси демінералізації концентратів з високим вмістом іонів жорсткості в трикамерних електролізерах з двома аніонними мембранами МА-41. Показано, що даний процес проходить ефективно при концентрації лугу в катодній області не нижчій 0,1 г-екв/дм3. Розроблено методи концентрування розчинів лугу та кислоти в двокамерних електролізерах до 40 %. Запропоновано принципові технологічні схеми демінералізації шахтних і інших стічних вод, в яких передбачена повна переробка утворених відходів. | uk |
| dc.format.page | 21 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/13780 | |
| 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 | 628.162: 66.097.7/.8 | uk |
| dc.title | Розробка маловідходних технологій демінералізації води для захисту водойм від забруднення | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 21.06.01 – екологічна безпека | uk |