Безвідходна технологія очистки високомінералізованих вод з отриманням коагулянту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКрижановська, Я. П.
dc.contributor.authorГомеля, М. Д.
dc.contributor.authorРадовенчик, Я. В.
dc.date.accessioned2023-03-03T14:37:55Z
dc.date.available2023-03-03T14:37:55Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe article considers and analyzes the methods of electrochemical non-waste cleaning of highly mineralized waters. According to experts, almost all the rivers of Ukraine are in an extremely unsatisfactory condition. This is especially true for small rivers. This situation is explained not only by their small wateriness, but also by their lack of protection. The huge pollution of the surface water of our state is connected with industrial discharges containing heavy metals, radionuclides, nitrates, phosphates, petroleum products, etc. In addition to industrial pollution, significant damage to the quality and quantity of surface water bodies causes the construction of hydroelectric power stations and reservoirs, resulting in a change in the regime of rivers, decreases in water exchange, stagnant zones are created, which in the end leads to loss of self-cleaning capacity. It should also be noted that the ponding state of underground water bodies is rather cryogenic, where the main source of water is collected for consumption by the population in small towns and villages. Underground water from landfills includes industrial and domestic waste, also in the case of drilling, at the construction of the metro, etc. A huge negative impact on the state of groundwater affects agriculture, resulting in excessive pollution of water with pesticides, nitrates, phosphates, potash fertilizers, etc. Therefore, the issue of cleaning up contaminated waters is a very topical issue, because it carries the situation with the health of the nation and people in general. Particularly, the side of the waste-free water treatment technology is important and also relevant. Indeed, waste-free technologies are a huge range of opportunities in a high-profit industry, and most importantly, environmental protection. Non-waste technologies for cleaning of contaminated reservoirs turn the process of cleaning into a profitable process, because in parallel the technology allows obtaining a valuable product, which can be used in various branches of the national economy. The electrochemical purification method is due to the transfer of electrolyte ions through selective ion exchange membranes under the influence of the potential difference. During our experimental study in laboratory conditions, we used two ion exchange membranes, namely, cation exchange - MK-40 and anion exchange - AB-17-8. Cationic membranes contain negatively charged functional groups with cations counterions. They miss cations, and anions repel and do not pass through them. Anionic membranes label fixed functional groups positively charged, with counterions of which are anions. Anionic membranes repel and do not allow cations, but pass anions. Also, electrodes used a plate of stainless steel as a cathode and an iron anode, which as a result of the process was dissolved. The area of the electrodes was Sk = SA = 0,12 dm3. The current strength was kept at 1 A. In the cathode region was used a 0.05 N solution of NaOH, in the middle working area was used a NaCl solution, and in the anode region was used an acidified solution of sodium chloride. The proposed method of electrodialysis, allows you to get two valuable components, which today emphasizes the current and no waste of the technology of purification, namely - NaOH concentrated and FeCl3. It should be noted the importance of obtaining such a component as a ferritic coagulant FeCl3, which is used in the preparatory stages of drinking water purification and economic needs, as well as in other industries for decontamination of impurities, with pigmentation of tissues and in the processes of manufacturing of coloring agents. In Ukraine, FeCl3, like most reagents for water treatment and water treatment, is manufactured and sold at an elevated price, which makes our research topic even more relevant and economically feasible. As a result of the experiment, it was possible to achieve a 13 percent solution of FeCl3 coagulant, which is a good indicator. This idea and direction of water purification allows us to implement waste-free technologies, which allows to solve a double task of environmental protection.uk
dc.description.abstractukУ статті розглянуто та проаналізовано способи електрохімічного безвідходного очищення високомінералізованих вод. На думку експертів, у надзвичайно незадовільному стані перебувають майже всі річки України. Це особливо стосується малих річок. Така ситуація пояснюється не лише малою їх водністю, а й зовсім відсутньою їх охороною. Величезна забрудненість поверхневих водойм нашої держави пов’язана із промисловими скидами, що містять у собі важкі метали, радіонукліди, нітрати, фосфати, нафтопродукти тощо. Крім промислового забруднення значної шкоди якісному та кількісному стану поверхневих водойм завдає будівництво ГЕС та водосховищ, в результаті чого змінюється режим річок, зменшується водообмін, створюються застійні зони, що в решті решт призводить до втрати здатності самоочищатися. Також слід зазначити, досить плачівний стан підземних водойм, звідки в основному відбувається забір води для споживання населенням у маленьких містах та селах. До підземних вод із звалищ потрапляють промислові та побутові відходи, також у разі буріння свердловин, при будівництві метро тощо. Величезний негативний вплив на стан підземних вод чинить діяльність сільського господарства, в наслідок чого спостерігається понаднормове забруднення вод пестицидами, нітратними, фосфатними, калійними добривами тощо. Тому питання очищення забруднених вод є надзвичайно актуальним питанням, тому що це несе в собі ситуацію із здоров’ям нації та людей в загалом. Особливо, сторона безвідходної технології очистки вод є важливою і також актуальною. Адже безвідходні технології – це величезний спектр можливостей у промисловості з високим рівнем прибутку, а головне, охороною навколишнього природного середовища. Безвідходні технології очистки забруднених водойм перетворює сам процес очистки у прибутковий процес, адже паралельно технологія дозволяє отримати цінний продукт, котрий можна використовувати у різних галузях народного господарства. Електрохімічний метод очищення відбувається за рахунок перенесення іонів електроліту крізь селективні іонообмінні мембрани під дією різниці потенціалів. Під час нашого експериментального дослідження в лабораторних умовах, ми використовували дві іонообмінні мембрани, а саме, катіонообмінну – МК-40 та аніонообмінну – АВ-17-8. Катіонні мембрани містять негативно заряджені функціональні групи, протиіонами яких є катіони. Вони пропускають катіони, а аніони відштовхуються і не проходять через них. Аніонні мембрани мітять фіксовані функціональні групи позитивно заряджені, протиіонами яких є аніони. Аніонні мембрани відштовхують і не пропускають катіони, а пропускають аніони. Також, в якості електродів використовували пластинку з нержавіючої сталі як катод та залізний анод, котрий в результаті проходження процесу розчинявся. Площа електродів складала Sk=SA=0,12 дм3 . Силу струму тримали на рівні 1 А. В катодній області застосовували 0,05 Н розчин NaOH, в середній робочій області застосовували розчин NaCl, а в анодній області – підкислений розчин хлориду натрію. Запропонований метод електродіалізу, дозволяє отримати два цінних компоненти, що на сьогоднішній день підкреслює сучасність та безвідходність технології очистки, а саме – NaOH концентрований та FeCl3. Слід зазначити важливість отримання такого компоненту, як залізовмісний коагулянт FeCl3, котрий використовується на підготовчих стадіях очищення води для пиття і господарських потреб, а також у інших галузях промисловості для знезараження нечистот, при пігментації тканин та у процесах виготовлення фарбувальних речовин. На теренах України, FeCl3 як і більшість реагентів для водопідготовки та водоочистки виготовляється та реалізується за підвищеною ціною, що робить нашу тему дослідження ще більше актуальною та економічно доцільною. В результаті проведення експерименту вдалося досягти 13-ти відсоткового розчину коагулянту FeCl3, що є хорошим показником. Дана ідея та напрямок очистки води дозволяє впроваджувати безвідходні технології, що дає змогу вирішувати подвійне завдання охорони навколишнього природного середовища.uk
dc.format.pagerangeС. 67-73uk
dc.identifier.citationКрижановська, Я. П. Безвідходна технологія очистки високомінералізованих вод з отриманням коагулянту / Крижановська Я. П., Гомеля М. Д., Радовенчик Я. В. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2019. – № 1 (18). – С. 67-73. – Бібліогр.: 9 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2019.171047
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/53330
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, 2019, № 1(18)uk
dc.subjectелектродіалізuk
dc.subjectкоагулянтuk
dc.subjectвисокомінералізованіuk
dc.subjectбезвідходні технологіїuk
dc.subjectелектролізерuk
dc.subjectкатодuk
dc.subjectанодuk
dc.subjectelectrodialysisuk
dc.subjectcoagulantuk
dc.subjecthighly mineralizeduk
dc.subjectnon-waste technologiesuk
dc.subjectelectrolyzeruk
dc.subjectcathodeuk
dc.subjectanodeuk
dc.subject.udc628.16(08)uk
dc.titleБезвідходна технологія очистки високомінералізованих вод з отриманням коагулянтуuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-ChemInzh_2019_1(18)_p67-73.pdf
Розмір:
655.02 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 1 (18)