URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44553.2019.167654

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2019.167654

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ОЧИЩЕННЯ ЗАБАРВЛЕНИХ РОЗЧИНІВ ПРИ ВИКОРИСТАННІ НЕОРГАНІЧНИХ КОАГУЛЯНТІВ ТА ПРИРОДНОГО ФЛОКУЛЯНТА

Тетяна Володимирівна Солодовнік, Наталія Михайлівна Толстопалова, Наталія Максимівна Фоміна, Ірина Костянтинівна Якименко

Анотація


Проведено дослідження з пошуку ефективних методів очищення забарвлених стічних вод та їх покращення. В ході роботи встановлено переваги та недоліки різних коагулянтів та запропоновано спосіб підвищення ефективності процесу. Як флокулянт використовувався хітозан. Будучи слабким катіонним флокулянтом, хітозан має підвищену ефективність осадження білка порівняно з класичними методами. Визнано за доцільне застосовувати хітозан для вилучення шкідливих домішок з технологічних потоків, які спрямовуються в озера-відстійники і технологічні басейни, а також для скидних вод, що витікають з цих озер у річки. При проведенні дослідів з підбору найбільш ефективних реагентів у процесі очищення конкретної стічної води, а також для визначення їх оптимальних доз використовувався метод Джар-тест. Сутність методики полягає в тому, що в лабораторних умовах здійснюється імітація процесу утворення пластівців, який характерний для промислових установок очищення стічної води.


Ключові слова


стічні води; очищення; коагуляція; колір; коагуланти; флокулянти

Повний текст:

PDF

Посилання


I. M. Astrelin, and Kh. Ratnaviry, Physico-chemical methods of water purification. Water management: textbook. 2015 [in Ukrain-ian].

T. V. Solodovnik, and H. S. Stoliarenko, "Solution of topical issues of water treatment and sewage purification by scientists of international level within the framework of the "Water Harmony" project", Visnyk Cher-kaskogo derzhavnogo tekhnologichnogo universytetu, no. 1, pp. 137-149, 2017 [in Ukrainian].

I. M. Petrushka, H. Z. Leskiv, and H. I. Plakhtii, "Purification of waste water from dyes by natural sorbents", Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika", no. 488, pp. 230-233, 2003 [in Ukrainian].

Shahin Homaeigohar, Ahnaf Usman Zillohu, Ramzy Abdelaziz, Mehdi Keshavarz Hedayati, and Mady Elbahri, in Materials A novel nanohybrid nanofibrous adsorbent for water purification from dye pollutants, vol. 9, no. 10, 848, pp. 1-16, 2016.

T. V. Solodovnik, "Sorption of soluble dyes on chitin-containing complexes", Khimiya i tekhnologiya vody, 25 (4), pp. 342-349, 2003 [in Russian].

N. Mykhailenko, O. Makarchuk, T. Dontsova, S. Gorobets, and I. Astrelin, "Purification of aqeous media by magnetically operated saponite sorbents", Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 4, pp. 13-20, 2015.

I. Kosogina, I. Astrelin, G. Krimets, and N. Vereshchuk, "Тhe process of wastewater treatment with advanced oxidation methods to remove dye", Chemistry & Chemical Technology, 8 (3), pp. 365-369, 2014.

T. Obushenko, N. Tolstopalova, O. Kulesha, and I. Astrelin, "Thermodynamic studies of bromphenol blue removal from water using solvent sublation", Chemistry & Chemical Technology, 10 (4), pp. 515-518, 2016.

T. A. Dontsova, I. Ivanenko, and I. Astrelin, "Synthesis and characterization of titanium (IV) oxide from various precursors", Springer Proceedings in Physics, 167, pp. 275-293, 2015.

V. V. Honcharuk, T. Yu. Dulneva, D. D. Kucheruk, and H. M. Titoruk, "Method of purification of waste water from direct dyes", Patent no. 78892, Apr. 10, 2013 [in Ukrainian].

A. K. Zapolskyi, and A. A. Baran, Coagulants and flocculants in water purification processes: Properties. Receiving. Application.. Leningrad: Khimiya, 1987 [in Russian].

A. I.Matsnev, Water disposal in industrial enterprises. Lvov: Vyshcha shk. Izd-vo pri Lvov. un-te, 1986 [in Russian].

I. V. Kosohina, I. M. Astrelin, and N. M. Tolstopalova, "Complex wastewater purification from dyes", in III All-Ukr. Environmental Convention with Internat. Participation: coll. of sci. papers, vol. 2. Vinnytsia, 2011, p. 601 [in Ukrainian].

I. K. Yakymenko, and T. V. Solodovnik, "Investigation of the process of coagulation and the process of purification of muddy and colored solutions using different types of coagulants", in VII Internat. Conf. of Students, Graduate Students and Young Scientists in Chemistry and Chem. Technology: collected abstracts. Kyiv, 2018, p. 169 [in Ukrainian].

F. W. Pontius, "Chitosan as a drinking water treatment coagulant", American Journal of Civil Engineering, vol. 4, iss. 5, pp. 205-215, 2016.

Sara Ann Fast, Bahareh Kokabian, and Veera Gnaneswar Gude, "Chitosan enhanced coagulation of algal turbid waters –comparison between rapid mix and ultrasound coagulation methods", Chemical Engineering Journal, 244, pp. 403-410, 2014.

D. Zeng, J. Wu, and J. F. Kennedy, "Appli-cation of a chitosan flocculant to water treatment", Carbohydrate Polymers, vol. 71, no. 1, pp. 135-139, 2008.

F. Renault, B. Sancey, P. M. Badot, and G. Crini, "Chitosan for coagulation/ flocculation processes – an ecof-riendly approach", European Polymer Journal, 45, pp. 1337-1348, 2009.

Dorota Kołodyńska, "Chitosan as an effective low-cost sorbent of heavy metal complexes with the polyaspartic acid", Chemical Engineering Journal, vol. 173, iss. 2, pp. 520-529, 2011.

W. S. Wan Ngah, and M. A. K. M. Ha-nafiah, "Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: a review", Bioresource Technology, 99, рр. 3935-3948, 2008.

P. Aragonés-Beltrán, J. A. Mendoza-Roca, A. Bes-Piá, M. García-Melón, and E. Parra-Ruiz, "Application of multicriteria decision analysis to jar-test results for chemicals selection in the physical-chemical treatment of textile wastewater", Journal of Hazardous Materials, vol. 164, iss. 1, рр. 288-295, 2009.

Herbert E. Hudson Jr, and E. G. Wagner, "Conduct and uses of jar tests", Journal of American Water Works Association, vol. 73, iss. 4, pp. 218-223, 1981.

B. Tassinari, S. Conaghan, B. Freeland, and I. W. Marison, "Application of turbidity meters for the quantitative analysis of flocculation in a jar test apparatus", Journal of Environmental Engineering, vol. 141, iss. 9, 2015.

T. V. Solodovnik, H. S. Stolyarenko, and A. A. Slis, "Prospects of using complex coagulation systems based on chitosan in water treatment processes", in V Int. Water Forume "Water Resources and Climate", part 2. Minsk, Republic of Belarus, 2017, pp. 87-90.

T. V. Solodovnik, Physical and colloidal chemistry. Cherkasy: ChDTU, 2014 [in Ukrainian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


[1] І. М. Астрелін, та Х. Ратнавіри, Фізико-хімічні методи очищення води. Керування водними ресурсами: підручник. 2015.

[2] Т. В. Солодовнік, та Г. С. Столяренко, "Вирішення актуальних питань водопідготовки та очищення стічних вод науковцями міжнародного рівня в рамках проекту "Водна Гармонія", Вісник Черкаського державного технологічного університету, № 1, с.137-149, 2017 (Технічні науки).

[3] І. М. Петрушка, Г. З. Леськів, та Г. І. Плахтій, "Очищення стічних вод від барвників природними сорбентами", Вісник Національного університету "Львівська політехніка", № 488, с. 230-233, 2003.

[4] Shahin Homaeigohar, Ahnaf Usman Zillohu, Ramzy Abdelaziz, Mehdi Keshavarz Hedayati, and Mady Elbahri, in Materials A novel nanohybrid nanofibrous adsorbent for water purification from dye pollutants, vol. 9, no. 10, 848, pp. 1-16, 2016.

[5] Т. В. Солодовник, "Сорбция растворимых красителей на хитинсодержащих комплексах", Химия и технология воды, 25 (4), с. 342-349, 2003.

[6] N. Mykhailenko, O. Makarchuk, T. Dontso-va, S. Gorobets, and I. Astrelin, "Purification of aqeous media by magnetically operated saponite sorbents", Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 4, pp. 13-20, 2015.

[7] I. Kosogina, I. Astrelin, G. Krimets, and N. Vereshchuk, "Тhe process of wastewater treatment with advanced oxidation methods to remove dye", Chemistry & Chemical Technology, 8 (3), pp. 365-369, 2014.

[8] T. Obushenko, N. Tolstopalova, O. Kulesha, and I. Astrelin, "Thermodynamic studies of bromphenol blue removal from water using solvent sublation", Chemistry & Chemical Technology, 10 (4), pp. 515-518, 2016.

[9] T. A. Dontsova, I. Ivanenko, and I. Astrelin, "Synthesis and characterization of titanium (IV) oxide from various precursors", Springer Proceedings in Physics, 167, pp. 275-293, 2015.

[10] В. В. Гончарук, Т. Ю. Дульнева, Д. Д. Кучерук, та Г. М. Тіторук, "Спосіб очищення стічних вод від прямих барвників", Патент № 78892, Квіт. 10, 2013.

[11] А. К. Запольский, и А. А. Баран, Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. Ленинград: Химия, 1987.

[12] А. И. Мацнев, Водоотведение на промышленных предприятиях. Львов: Вища шк. Изд-во при Львов. ун-те, 1986.

[13] І. В. Косогіна, І. М. Астрелін, та Н. М. Толстопалова, "Комплексне очищення стічних вод від барвників", на ІІІ Всеукр. з’їзді екологів з міжнар. учас-тю: зб. наук. ст., т. 2. Вінниця, 2011, с. 601.

[14] І. К. Якименко, та Т. В. Солодовнік, "До-слідження процесу коагуляції та процесу очищення мутних та забарвлених розчинів при використанні різного типу коагулянтів", на VII Міжнар. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених з хімії та хім. технології: зб. тез доп. Київ, 2018, с. 169.

[15] F. W. Pontius, "Chitosan as a drinking water treatment coagulant", American Journal of Civil Engineering, vol. 4, iss. 5, pp. 205-215, 2016.

[16] Sara Ann Fast, Bahareh Kokabian, and Veera Gnaneswar Gude, "Chitosan enhanced coagulation of algal turbid waters – comparison between rapid mix and ultrasound coagulation methods", Chemical Engineering Journal, 244, pp. 403-410, 2014.

[17] D. Zeng, J. Wu, and J. F. Kennedy, "Application of a chitosan flocculant to water treatment", Carbohydrate Polymers, vol. 71, no. 1, pp. 135-139, 2008.

[18] F. Renault, B. Sancey, P. M. Badot, and G. Crini, "Chitosan for coagulation/ flocculation processes – an eco-friendly approach", European Polymer Journal, 45, pp. 1337-1348, 2009.

[19] Dorota Kołodyńska, "Chitosan as an effective low-cost sorbent of heavy metal complexes with the polyaspartic acid", Chemical Engineering Journal, vol. 173, iss. 2, pp. 520-529, 2011.

[20] W. S. Wan Ngah, and M. A. K. M. Hana-fiah, "Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: a review", Bioresource Technology, 99, рр. 3935-3948, 2008.

[21] P. Aragonés-Beltrán, J. A. Mendoza-Roca, A. Bes-Piá, M. García-Melón, and E. Parra-Ruiz, "Application of multicriteria decision analysis to jar-test results for chemicals selection in the physical-chemical treatment of textile wastewater", Journal of Hazardous Materials, vol. 164, iss. 1, рр. 288-295, 2009.

[22] Herbert E. Hudson Jr, and E. G. Wagner, "Conduct and uses of jar tests", Journal of American Water Works Association, vol. 73, iss. 4, pp. 218-223, 1981.

[23] B. Tassinari, S. Conaghan, B. Freeland, and I. W. Marison, "Application of turbidity meters for the quantitative analysis of flocculation in a jar test apparatus", Journal of Environmental Engineering, vol. 141, iss. 9, 2015.

[24] T. V. Solodovnik, H. S. Stolyarenko, and A. A. Slis, "Prospects of using complex coagulation systems based on chitosan in water treatment processes", на V Междунар. водном форуме "Водные ресурсы и климат", ч. 2. Минск, Республика Беларусь, 2017, с. 87-90.

[25] Т. В. Солодовнік, Фізична та колоїдна хімія: лабораторний практикум. Черкаси: ЧДТУ, 2014.





Copyright (c) 2019 Тетяна Володимирівна Солодовнік