ФЕРИТИЗАЦІЙНА ОЧИСТКА СТІЧНИХ ВОД ВІД СПОЛУК ХРОМУ (VI) З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ІМПУЛЬСНОЇ АКТИВАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2021.37.65-73Ключові слова:
очистка стічних вод, феритизація, хром, електромагнітна імпульсна активаціяАнотація
Розглядаються питання, що пов'язані з перспективою впровадження новітніх технологій, спрямованих на досягнення енергоефективності в сфері водопостачання, ресурсозбереження в матеріалоємних процесах на промислових підприємствах та запобігання забруднення довкілля. Проведено дослідження феритизаційної очистки стічних вод від сполук хрому, які відносяться до першого класу небезпеки. Порівняно ефективність застосування термічної та електромагнітної імпульсної активації процесу. Створено відповідні експериментальні установки та вивчені і визначені основні параметри процесу очистки: співвідношення іонів заліза (II) та хрому (VI), силу магнітного поля, частоту електромагнітних імпульсів, тривалість процесу феритизації, температуру та pН реакційної суміші. Досліджено та науково обґрунтовано доцільність використання електромагнітної імпульсної активації реакційної суміші шляхом пропускання електромагнітних імпульсів крізь реакційну суміш. Визначено раціональні значення сили та частоти електромагнітного поля при використанні такого способу активації, які складають 0,01 – 0,14 Тл та 1 Гц відповідно, а також співвідношення концентрацій іонів важких металів Fe2+/ Cr6+ = 10/1 для промивних вод лінії хромування. Показано, що очищена вода відповідає вимогам 1 категорії при повторному використанні її на виробництві. Результати рентгеноструктурного аналізу осадів феритизації засвідчили, що стійкі кристалічні фази, такі як ферити хрому та магнетит, утворюються при збільшені сили магнітного поля. Хімічна стійкість осадів дає змогу безпечно їх утилізувати. Встановлено, що цей метод електромагнітної імпульсної активації не поступається термічному, а проведені техніко-економічні розрахунки підтвердили значне здешевлення промислових витрат при його застосуванні
Посилання
Dollina, L. F. (2008) Modern equipment and technologies for wastewater treatment from heavy metal salts: Monograph. Dnepropetrovsk: Continent. [in Russian]
Tu Y.-J., Chang C.-K., You C.-F., Wang. S.-L. (2012) Treatment of complex heavy metal wastewater using a multi-staged ferrite process. Journal of Hazardous Materials, 209-210. 379-384. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.01.050
Frolova, L. A., Pivovarov, A. A., Anisimova, L. B., Yakubovskaya, Z. N., & Yakubovskii, A. I. (2017) The extraction of chromium (III) from concentrated solutions by ferrite method. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 6. 110−115. Re-trieved from http://www.vhht.dp.ua/uk/arhiv-2017-6/
Merentsov, N. A., Bokhan, S. A., Lebedev, V. N., Persidskiy, A. V., & Balashov, V. A. (2018). System for centralised collection, recycling and removal of waste pickling and galvanic solutions and sludge. Materials Science Forum. 927, 183‒189. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.927.183
Tugay, A. M., Kochetov, G. M., & Samchenko, D. M. (2012) The study of the sustainability of wastewater treatment containing copper compounds. Problems of water supply, drainage and hydraulics, 20, 66-70. [in Ukrainian]
Semenov, V. V., Varlamova, S. I., & Klimov, E. S. (2005) Cleaning galvanic drains using industrial waste. EkiPR, 9, 32-34. [in Russian]
Rubanov, Yu. K., Tokach, Yu. E., Nechaev, A. F., & Ognev, M. N. (2009) The galvanic productions waste waters and sludges processing with the heavy metals ions extraction. European Journal of Natural History. 6. 79 – 80.
Religa, P., & Kowalik-Klimczak, A. (2015) Effect of interaction between anionic surfactants and poly(piperazine-amide) nanofiltration membranes used for chromium(III) recovery from saline solu-tion. Water Sci. Technol. 72(10). 1803-1809. https://doi.org/10.2166/wst.2015.406
Lu, Z., Wang, H., Li, J., Yuan, L., & Zhu, L. (2015) Adsorption characteristics of bio adsorbent on chromium(III) in industrial wastewater. Water Science and Technology, 72(7). 1051-1061. https://doi.org/10.2166/wst.2015.237
Wang, D., He, S., Shan, C., Ye, Y., Ma, H., Zhang, X., Zhang, W., & Pan, B. (2016) Chromium speciation in tannery effluent after alkaline precipitation: Isolation and characterization. Journal of Hazardous Materials, 316. 169-177.
Sarkar, M., Rahman, A. K. M. L., & Bhoumik, N. C. (2017) Remediation of chromium and copper on water hyacinth (E. crassipes) shoot powder. Water Resources and Industry, 17. 1-6. https://doi.org/10.1016/j.wri.2016.12.003
Kongjao, S., Damronglerd, S., & Hunsom, M. (2007) Simultaneous removal of chromium and organic pollutants in tannery wastewater by electroprecipitation technique. Korean Journal of Chemical Engineering, 24(5).730-735.
Frolova, L., & Pivovarov, A. (2016) Obtaining of brown pigments from concentrated waste water containing nickel. Chemistry & Chemical Technology, 10(2). 209-212. Retrieved from http://ena.lp.edu.ua:8080/bitstream/ntb/33677/1/11-209-212.pdf
Barrado, E., Prieto, F., Vega, M., & Fernandez-Polanco, F. (1998) Optimization of the operational variables of a medium-scale reactor for metal-containing wastewater purification by ferrite formation. Water Research, 32. P.3055-3061.
Podol’skaya, Z. V., Buzaeva, M. V., & Klimov, E. S. (2011) Adsorbtion of Heavy Metal Ions on Galvanic Sludges and Disposal of the Sludges in Soil. Russian Journal of Applied Chemistry, 84(1). 40−43.
Kochetov, G. M., & Alexandrenko, O. P. (2016) Improving the purification of spent chromium electrolytes by ferritization. Problems of water supply, sewerage and hydraulics, 27. 210–207. [in Ukrainian]
Kochetov, G., Prikhna, T., Koval-cheuk, O., & Samchenko, D. (2018) Re-search of the treatment of depleted Nickel-plating electrolytes by the ferritization method. East-European jornal of enterprise technologies. 93, 54–59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133797
Yemchura, B., Pakhomov, D., Kochetov, G., & Samchenko, D. (2021) Pre-study of the influence of electromagnetic field strength on the quality of water purification from heavy metals by ferritization. Problems of water supply, sew-erage and hydraulics, 35. 4-10. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2021.35
Pakhomov, D., Kochetov, G., & Yemchura, B. (2019) Wastewater treatment from chromium compounds with the organization of circulating water supply of enterprises. Problems of water supply, sew-erage and hydraulic medicine, 32. 15-23. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2019.32
Hsing-Cheng, L., Juu-En, C., Pai-Haung. S., & Li-Choung. C. (2008). Stabilization of copper sludge by high-temperature CuFe2O4 synthesis process. Journal of Hazardous Materials, 150(3), 504 – 509.
Кolodko, А., Кochetov, G., Samchenko, D., & Pasko, А. (2016) Study of the stability of industrial wastewater treatment waste in alkaline cements. Problems of water supply, sewerage and hydraulics, 28. 180-186. [in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Дмитро Пахомов, Геннадій Кочетов, Дмитро Самченко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).