ДОСЛІДЖЕННЯ ФЕРИТИЗАЦІЙНОЇ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД ВІД ІОНІВ ЗАЛІЗА З ВИКОРИСТАННЯМ УЛЬТРАЗВУКОВОЮ ОБРОБКОЮ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2025.51.21-28Ключові слова:
промислові стічні води, гальванічні виробництва, іони заліза, феритизація, ультразвукова обробка, феритні осадиАнотація
У статті представлено дослідження феритизаційної очистки відпрацьованих травильних розчинів, які містять високі концентрації іонів заліза, із застосуванням ультразвукової обробки реакційної суміші. Вивчено вплив способу активації та тривалості процесу на процес вилучення іонів заліза, фазовий склад феритних осадів і ефективність освітлення суспензії. Вимірювання концентрацій іонів заліза в розчинах здійснювалося спектрофотометричним методом. Фазовий склад осадів феритизації визначали рентгенофазовим аналізом. Встановлено, що традиційна термічна активація сприяє швидкому осадженню та кристалізації феритних фаз, тоді як ультразвукова обробка забезпечує інтенсивне диспергування та формування дрібнодисперсних частинок. Значення рН очищених розчинів після феритизації перебуває у межах 6.12 ÷ 6.84, що відповідає нормативним вимогам для скиду у каналізаційні системи та використання в оборотних системах водопостачання на промислових підприємствах. Метод феритизації дозволяє досягти високого ступеня видалення іонів заліза (до 99.96 %) і зменшити утворення токсичних осадів, що робить його перспективним для повторного використання води або безпечного скиду у водовідведення. Результати дослідження демонструють ефективність ультразвукової активації як інструмента підвищення контролю над структурними властивостями феритних осадів, що забезпечує додаткові екологічні та економічні переваги. Робота має практичну значущість для впровадження ресурсоефективних та екологічно безпечних технологій очистки промислових стічних вод та сприяє розвитку принципів сталого розвитку у металургійній та гальванічній промисловості.
Посилання
Pletenetska, S. M., & Yatsenko, V. S. (2018). Ekonomika vykorystannia vodnykh resursiv: ekolohichnyi aspekt. Vcheni zapysky Universytetu «KROK», 3(51), 91–95. Retrieved from https://library.krok.edu.ua/ua/kategoriji/statti/899-ekonomika-vykorystannia-vodnykh-resursiv-ekolohichnyi-aspekt [in Ukrainian]
Fedenko, Yu. M., & Synytska, V. V. (2023). Osoblyvosti ochyshchennia stichnykh vod halvanichnykh vyrobnytstv vid vazhkykh metaliv na prykladi shestyvalentnoho khromu: ekolohichni aspekty. Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, 4(87), 182–187. https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.21 [in Ukrainian]
Hama Aziz, K. H., Mustafa, F. S., Omer, K. M., Hama, S., Hamarawf, R. F., & Rahman, K. O. (2023). Heavy metal pollution in the aquatic environment: efficient and low-cost removal approaches to eliminate their toxicity: a review. RSC Advances, 13(26), 17595–17610. https://doi.org/10.1039/d3ra00723e
Kowalik-Klimczak, A., Gajewska-Midziałek, A., Buczko, Z., & Gorewoda, T. (2023). Circular economy approach in treatment of galvanic wastewater employing membrane processes. Membranes, 13(3), 325. https://doi.org/10.3390/membranes13030325
Thomas, M., Melichová, Z., Šuránek, M., Kuc, J., Więckol-Ryk, A., & Lochyński, P. (2023). Removal of zinc from concentrated galvanic wastewater by sodium trithiocarbonate: process optimization and toxicity assessment. Molecules, 28(2), 546. https://doi.org/10.3390/molecules28020546
Bazrafshan, E., Mohammadi, L., Ansari-Moghaddam, A., & Mahvi, A. H. (2015). Heavy metals removal from aqueous environments by electrocoagulation process – a systematic review. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 13, 74. https://doi.org/10.1186/s40201-015-0233-8
Lejwoda, P., Świnder, H., & Thomas, M. (2023). Evaluation of the stability of heavy metal-containing sediments obtained in the wastewater treatment processes with the use of various precipitating agents. Environmental Monitoring and Assessment, 195(4), 442. https://doi.org/10.1007/s10661-023-11036-9
Kochetov, G., Samchenko, D., & Naumenko, I. (2014). Improvement of the ferritisation method for removal of nickel compounds from wastewater. Civil and Environmental Engineering, 5, 143–148. Retrieved from https://scholar.google.com.ua/citations?view_op=view_citation&hl=uk&user=l40DxQ0AAAAJ&citation_for_view=l40DxQ0AAAAJ:4TOpqqG69KYC [in Ukrainian]
Kochetov, H.M., Naumenko, I.V., & Samchenko, D.M. (2014). Ferytyzatsiina pererobka vidpratsovanykh tekhnolohichnykh rozchyniv, shcho mistiat spoluky tsynku ta nikeliu. Problemy vodopostachannia, vodovidvedennia ta hidravliky, 24, 59–66. [in Ukrainian]
Kolodko, A.O., Kochetov, H.M., Samchenko, D.M., & Pasko, A.V. (2016). Vyvchennia stiikosti vidkhodiv ochystky promyslovykh stichnykh vod u skladi luzhnykh tsementiv. Problemy vodopostachannia, vodovidvedennia ta hidravliky, 28, 180–186. [in Ukrainian]
Ali, A., Zafar, H., Zia, M., ul Hag, I., Phull, A. R., Ali, J. S., & Hussain, A. (2016). Synthesis, characterization, applications, and challenges of iron oxide nanoparticles. Nanotechnology Science and Applications, 9, 49–67. https://doi.org/10.2147/nsa.s99986
Kochetov, H.M., & Samchenko, D.M. (2015). Udoskonalena ferytyzatsiina pererobka stichnykh vod: elektromahnitna impul’sna aktyvatsiia protsesu. Vodopostachannia ta vodovidvedennia, 3, 20–26. [in Ukrainian]
Cheng, G., Lin, J., Lu, J., Zhao, X., Cai, Z., & Fu, J. (2015). Advanced treatment of pesticide-containing wastewater using Fenton reagent enhanced by microwave electrodeless ultraviolet. BioMed Research International, 2015, 1-8. https://doi.org/10.1155/2015/205903
Zhang, W., Abdelrasoul, G. N., Savchenko, O., Abdrabou, A., Wang, Z., & Chen, J. (2020). Ultrasound-assisted magnetic nanoparticle-based gene delivery. https://doi.org/10.1101/2020.03.31.018440
Tang, S. C. N., & Lo, I. M. C. (2013). Magnetic nanoparticles: essential factors for sustainable environmental applications. Water Research, 47(8), 2613–2632. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.02.039
Rueda-Márquez, J.J., Levchuk, I., Manzano, M., & Sillanpää, M. (2020). Toxicity reduction of industrial and municipal wastewater by advanced oxidation processes (Photo-Fenton, UVC/H2O2, Electro-Fenton and Galvanic Fenton): a review. Catalysts, 10, 612. https://doi.org/10.3390/catal10060612
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Андрій Гриб, 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).
