Academic literature on the topic 'Сорбційне очищення'

Визначено елементний, оксидний, мінералогічний та радіонуклідний склад металургійних шлаків. Встановлено клас радіаційної небезпеки досліджених шлаків. Визначено питомі поверхні шлакових сорбентів. Теоретично і експериментально обґрунтовані принципи визначення сорбційної активності металургійних шлаків. Показана можливість використання шлаків з основним мінералом діопсидом в якості сорбентів для очищення води. Активність сорбції шлаку обумовлена високим вмістом діопсид в аморфному стані. Показана можливість сорбції шлаком органічних речовин. За хімічним складом і радіаційними характеристиками шлак може бути використаний в якості технічного матеріалу. Показано прояв сорбційної активності металургійного шлаку. Сорбційні властивості обумовлені наявністю аморфного стану речовини. Визначено можливість використання шлаків при сорбційній обробці вод в технологічних циклах. Для очищення стічних вод від поверхнево-активних речовин на рівні високих концентрацій запропонована раціональна протиточно-ступінчата адсорбційна схема періодичної дії. Представлені ресурсозберігаючі розробки, що дозволяють розширити сировинну базу для виробництва сорбентів, поліпшити екологічну ситуацію регіонів за рахунок запобігання скиду промислових стічних вод при впровадженні систем оборотного водопостачання підприємств.

Актуальність теми дослідження. Проблема засолення води є дуже поширеною через природні та антропогенні фактори, а найбільше страждають промислові регіони. Тому пріоритетним напрямом є розробка маловідходних технологій очищення води від іонів важких металів. Постановка проблеми. Внаслідок різноманітних промислових процесів відбувається надходження важких металів до водних екосистем. Надходження цих полютантів до поверхневих та підземних вод стало проблемою України протягом останніх кількох десятиліть. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи літературу про основні методи очищення води від іонів важких металів. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Інформація про ефективність сорбційного очищення та доочищення природних вод. Постановка завдання. У роботі представлені результати дослідження процесів сорбційного очищення води від іонів важких металів. Як сорбент використовували зразки магнетиту, отримані при співвідношенні концентрацій іонів заліза (ІІ) і заліза (ІІІ) 1:2; 1:1 і 2:1, та зразки модифіковані сульфідом натрію. Виклад основного матеріалу. Показано, що сорбційна ємність магнетиту по іонах важких металів зростає при збільшенні співвідношення [Fe2+] / [Fe3+] від 1:2 до 2:1. Досліджено вплив рН середовища на ефективність сор бції іонів важких металів на магнетиті. Показано, що сорбційна ємність магнетиту зростає при збільшенні рН середовища, що зумовлено частковим гідролізом іонів важких металів. Висновки відповідно до статті. Сорбційні технології мають високу ефективність і можуть використовуватись на різних етапах очищення води. Підвищення сорбційної ємності магнетиту відбувається при модифікуванні його гуанідином, тіосемікарбазідом і сульфідом натрію, що дозволяє зменшити залишкові концентрації важких металів до мкг/дм3.

Вивчено сорбційні властивості бентоніту, опроміненого мікрохвилями, на прикладі вилучення ним фосфат-іонів із концентрованих розчинів. Використано фізико-хімічні методи аналізу та графічно-аналітичну обробку результатів експериментів. Досліджено нативні (необроблені) зразки сорбенту та зразки, опромінені мікрохвилями у два способи: а) попереднє промивання бентоніту чистою водою під дією мікрохвиль ("стимуляція"); б) опромінення мікрохвилями суспензії бентоніту безпосередньо в робочих розчинах фосфатів ("пряме опромінення"). Показано, що останній спосіб активації збільшує сорбційну здатність бентоніту за фосфат-іоном порівняно з нативним та "стимульованим" сорбентом. Криві адсорбції фосфат-іонів бентонітом під час "прямого опромінення" розчину мікрохвилями добре описано моделлю Ленгмюра. Гранична рівноважна адсорбція фосфатів (ємність моношару) становить 6,13 мг/г для способу "прямого опромінення", порівняно з 2,54 мг/г ("стимульований" зразок) та 1,15 мг/г (нативний зразок). Припущено, що внаслідок опромінення суспензії мікрохвилями можливо подолати активаційний бар'єр та зароджуються мікрокристали нерозчинних фосфатів на поверхні кристалів сорбенту. Внаслідок цього різко збільшується сорбційна ємність бентоніту за фосфат-іоном. Відзначено значний вплив кислотності та температури розчину на параметри адсорбції фосфат-іонів бентонітом.

Наведено результати експериментального дослідження наноматеріалів, отриманих з певного родовища кримських гірських порід, щодо виявлення їх сорбційних властивостей при очищенні водних розчинів 137Cs і 90Sr. Результати експерименту позитивно характеризують даний наносорбент. Отримано різні значення коефіцієнта очищення активних розчинів за наявності та відсутності центрифугування.

Мета. Вивчення властивостей композитного матеріалу (КФМ), що містить ферит, отриманого методом співосадження при додаванні FeSO4·7Н2О до сульфатного мідно-цинкового електроліту при нагріванні, послідовному введенні розчину NaOH до рН 10-10.5 і окисника К2S2O8. Методи. Мінеральний склад КФМ визначали методом рентгенофазового аналізу, а елементний склад – методом електронно-зондового мікроаналізу. ІЧ спектри отримані в таблетках KBr на Фур'є ІЧ-спектрофотометрі. Намагніченість зразків КФМ визначали методом Фарадея на балістичному магнітометри. Фотокаталітичні і сорбційні властивості КФМ вивчали спектрофотометрично при очищенні розчинів від органічних барвників метилвіолету МВ, метиленового синього МС і Конго червоного КЧ. Результати. Основною фазою КФМ є ферит Zn1.66Cu0.448Fe3.77О4, а додатковими фазами: Fe2O3 і CuO. Поверхневі функціональні групи Fe–О–Н, Zn–O–H і О–Н визначають негативний заряд поверхні феритної фази і вибір сорбату при адсорбційному очищенні вод. Наночастинки фериту суперпарамагнітні при питомій намагніченості насичення 19.5 emu/г. КФМ проявляє фотокаталітичну активність по відношенню до органічних барвників, яка зменшується в часі в результаті адсорбції барвників. КФМ діє як адсорбент, найбільш ефективно при відношенні «феррит: барвник МВ» 500 з сорбційною обмінною ємністю 1.9 мг/г. Висновки. КФМ проявляє властивості суперпарамагнетіка, адсорбенту і фотокаталізатора. Очищення вод від органічних барвників пов'язана з одночасним протіканням процесів фотокаталітичної деградації барвників і їх адсорбції на поверхні фериту.

Актуальність теми дослідження. Проблема забруднення водних об’єктів актуальна для всіх регіонів України. Тому пріоритетним напрямком є залучення «зелених технологій» для забезпечення екологізації виробництв. Постановка проблеми. На сьогоднішній день не існує ефективних способів переробки твердих рослинних відходів, тому необхідно розробити нові ефективні способи їх утилізації. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи використання як сорбентів різних рослинних матеріалів у необробленому стані. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Фосфорилювання рослинних відходів в умовах невисоких температур для забезпечення високої сорбційної ємності. Постановка завдання. Розробка способу хімічного модифікування шкаралуп волоських горіхів різного фракційного складу з використанням ортофосфатної кислоти. Виклад основного матеріалу. Розроблено спосіб одержання фосфорильованих лігноцелюлозних сорбентів із від-ходів агропромислового комплексу, а саме подрібнених шкаралуп волоських горіхів. Визначено вміст основних компонентів у вихідній сировині та її сорбційні властивості залежно від фракційного складу. Показано, що зменшення фракційного складу рослинного матеріалу має позитивний вплив на його поглинальну здатність. Досліджено вплив умов хімічного модифікування, а саме концентрації ортофосфатної кислоти та тривалості обробки, на вихід фосфорильованого лігноцелюлозного продукту, його сорбційну здатність щодо метиленового синього та статичну обмінну ємність за 0,1 Н NaOH. Показано, що збільшення кількості неорганічної кислоти при тривалості процесу модифікування 60 хв призводить до зменшення виходу продукту на 10–20 %. Максимальне збільшення статичної обмінної ємності спостерігається при підвищенні тривалості обробки до 120 хв. Ефективність вилучення метиленового синього з водного розчину підвищується до 42 % зі збільшенням тривалості процесу фосфорилювання до 180 хв. Висновки відповідно до статті. Одержано рівняння регресії, що адекватно описують процес одержання сорбентів, встановлено оптимальні параметри, які забезпечують одержання кінцевих продуктів із високими сорбційними характеристиками (ефективність вилучення метиленового синього з водного розчину та статична обмінна ємність за Nа+ складають 35 % та 1,7 мг-екв/г, відповідно) при високому виході (80 %).

Лікування гнійно-запальних захворювань є однією з найбільш актуальних проблем хірургічної стоматології і забезпечується застосуванням різноманітних лікарських засобів, серед яких провідне місце займають антисептики, антибіотики, детоксикуючі засоби, препарати з сорбційним механізмом дії, серед яких «Гелевин», «Регенкур». Мета дослідження – враховуючи сучасний підхід до місцевого лікування гнійно-некротичних ран, доцільно застосовувати лікарський засіб, який би виявляв одночасно сорбційну, детоксикуючу та пролонговану протеолітичну дії. Матеріали і методи. В роботі використано композицію, яка містить білокфіксуючий сорбент полісорб (не менше 96 %), кристалічний трипсин та антисептик етоній, який, крім того, виконує функцію стабілізатора протеолітичної активності. Для оцінки ефективності застосування композиції використовували клінічні дані та показник лейкоцитозу. Результати досліджень обробляли статистично. Результати досліджень та їх обговорення. Результати спостережень на 48 хворих з аденофлегмонами щелепно-лицевої ділянки показали, що застовування композиції «Лізетокс», яка містить полісорб, трипсин та етоній, підвищує ефективність лікування: на 2 доби раніше зникає біль та інфільтрація тканин навколо рани, на добу швидше проходить запальна контрактура нижньої щелепи та гіперемія шкіри. Нормалізація кількості лейкоцитів периферійної крові та повне очищення рани відбувається на 2 доби швидше. Висновки. Включення композиції «Лізетокс» у комплекс лікування пришвидшує очищення та детоксикацію гнійної рани.

Підвищити ефективність сорбційних методів очищення стічних та природних вод можна за рахунок розробки недорогих сорбентів, селективних до відповідних полютантів. З огляду на це, найбільш оптимальною сировиною для отримання дешевих адсорбентів, які не потребують регенерації, варто вважати лігнін-целюлозовмісні сільськогосподарські відходи (наприклад шкаралупа волоського горіха). Очищення стічних вод за допомогою дешевих біосорбентів на основі лігніну і целюлози характеризується ефективністю вилучення токсикантів із розчинів, простою технологією виготовлення сорбентів, використанням стандартного устаткування. Усе це дає змогу істотно знизити загальну вартість очищення води. Тому розроблення нових ефективних і дешевих сорбційних матеріалів на основі лігніну і целюлози, з метою розширення сфер їх застосування та ефективності використання для вилучення металів, радіонуклідів, солей і інших забруднювачів, є актуальним завданням. Обґрунтовано доцільність утилізації багатотоннажних відходів харчової промисловості у виробництві сорбентів для очищення забруднених природних і стічних вод. На основі аналізу фахових та патентних джерел, за період з 1997 по 2018 рр., розглянуто технологічні параметри процесів фосфорилювання під час виробництва сорбентів лігноцелюлозних (СЛЦ) зі шкаралупи волоського горіха. Вивчено вплив температури, концентрації робочих розчинів, тривалості оброблення сировини, відношення тверда фаза: розчин на ефективність процесу отримання сорбційного матеріалу. Запропоновано новий енерго-ресурсозберігаючий спосіб виробництва СЛЦ, який мінімізує обсяг утворення стічних вод і забезпечує отримання сорбенту високої якості.

В роботі досліджено процес адсорбції. Розглянуто сорбційні характеристики активованого вугілля. Отримано ізотерми адсорбції аніонних поверхнево-активних речовин на відповідних сорбентах. Побудовано ізотерми адсорбції в лініаризованій формі. Встановлено характеристики сорбентів за моделлю Ленгмюра та Фрейндліха. Розраховано константи рівноваги адсорбції. Отримані дані свідчать про перевагу використання рівняння Ленгмюра для опису адсорбційних процесів. Адсорбент КАВ проявляє більшу адсорбційну здатність, що вказує на можливість його використання для очищення стічних вод.

Досліджено особливості сорбційного вилучення важких металів (Cu(II), Cd(II), Zn(II), Co(II), Cr(VI)) зі складних за вмістом стічних вод, що містять суміш цих іонів, композитом на основі нанорозмірного заліза з використанням високоактивного дисперсного мінералу монтморилоніту як неорганічної матриці. Отримано залежності величин сорбції важких металів від рН. На основі моделей поверхневого комплексоутворення (модель дифузного подвійного шару (DDLM)) кількісно описано процеси сорбції. За селективністю досліджені катіони важких металів утворюють ряд Cu > Zn > Co > Cd, властивий як природному монтморилоніту, так і композиційному сорбенту. Встановлено, що одержаний композиційний матеріал має значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення іонів важких металів із водних розчинів порівняно з природним монтморилонітом. Аналіз ізотерм сорбції проведено із застосуванням рівнянь Ленгмюра і Фрейндліха. Високі сорбційні характеристики композиційного сорбенту на основі нанорозмірного нульвалентного заліза і дисперсного силікату монтморилоніту щодо іонів важких металів обумовлюють перспективність його застосування в процесах очищення багатокомпонентних стічних вод гальванічних виробництв і гідрометалургійних підприємств.

Наявність органічних сполук в стічних водах, що надходять у водойми, повинна бути знижена до надзвичайно малих концентрацій для попередження негативних екологічних наслідків. Глибоке очищення води від органічних речовин може бути здійснено шляхом застосування адсорбційної технології. На сьогоднішній день дослідження можливостей синтезу сорбентів з відходів глиноземних виробництв для очищення стічних вод набувають все більшої популярності. Метою магістерської роботи є модифікування поверхні активованого вугілля та використання його в технології глибокого очищення стічних вод фармацевтичного виробництва. Основними завданнями магістерської дисертації є:  вибір методу модифікування та встановлення основних параметрів процесу модифікування;  виявлення типу модифікатору;  встановлення морфології та складу отриманого зразку модифікованого вугілля;  дослідження структурно-сорбційних характеристик поверхні модифікованого активованого вугілля;  виявлення основних параметрів (тривалість процесу, температурний режим, концентрація модифікатору) сорбційного процесу;  дослідження ефективості застосування отриманих зразків модифікованого вугілля для очищення води від левамізолу, норсульфазолу та стрептоциду;  створення технологічної схеми глибокого очищення води від левамізолу, норсульфазолута стрептоциду. Об’єкт дослідження – процес модифікації вуглецевмісного сорбенту, дослідження закономірностей його застосування для глибокого вилучення органічних сполук. Предмет дослідження – активоване вугілля, «червоний шлам» Миколаївського глиноземного заводу, модельні розчини фармацевтичних стічних вод (левамізолу, норсульфазолу та стрептоциду). Синтезовано сорбент з використанням відходів глиноземного виробництв та перевірено його ефективністі в порівнянні з торговою маркою активованого вугілля. Встановлено, що ефективнішим є модифіковане активоване вугілля. Модифікування поверхні АВ призводить до збільшення сорбційної ємності сорбенту. Результати досліджень відображено у матеріалах міжнародних конференцій.
To prevent negative environmental effects the presence of synthetic organic compounds in sewage that enters into ponds should be reduced to extremely low concentrations. Deep water purification from toxic organic substances can be done by applying adsorption technology. Today research opportunities synthesis of sorbents from waste alumina production for wastewater treatment are becoming more popular. The purpose of the master's work is to modify the surface of activated carbon and use it in the technology of deep sewage treatment of pharmaceutical production. The main tasks of the master's thesis are:  the choice of the modification method and the establishment of the main parameters of the modification process;  detection of modifier type;  establishment of morphology and composition of the obtained sample of modified coal;  research of structural–sorption characteristics of the surface of modified activated carbon;  establishment of the basic parameters (duration of the process, temperature mode, concentration of the modifier) of the sorption process;  checking the effectiveness of the application of the obtained samples of modified coal for water purification from levamisole, norsulfazolum and streptocide;  creation of a technological scheme of deep water purification from levamisole, norsulfazolum, streptocide. The object of the study – the process of modification of carbon-containing sorbent, the study of the laws of its application for the deep removal of organic compounds. The subject of research - activated carbon, "red mud" of Mykolayiv Alumina Factory, model solutions of pharmaceutical wastewater (levamisole, norsulfazole and streptocide) The sorbent was synthesized using waste from alumina production and its efficiency compared to the trademark of activated carbon was checked. Found that the modified activated carbon is more efficient. Modification of the AC surface leads to an increase sorbent capacity of the sorbent. The results of the research were made public at international conferences.

В наш час одним із вкрай важливих завдань є забезпечення населення якісною питною водою. На жаль, антропогенний вплив призвів до незворотних змін водних екосистем. Щороку разом із недостатньо очищеними стічними водами до водних об’єктів потрапляє велика кількість канцерогенних, мутагенних та токсичних речовин. Особливу небезпеку серед них представляють важкі метали, а одним із найбільш небезпечних ксенобіотиків є кадмій. Джерелами забруднення даним металом є електрохімічна, хімічна, кольорова та легка промисловості. Традиційно застосовують хімічні та фізико-хімічні методи очищення стічних вод від іонів кадмію, що є енергетично та фінансово не вигідно. Тому останнім часом актуальним стає фітотехнологічний підхід з використанням вищої водної рослинності, водної мікрофлори та мікроорганізмів. У зв’язку з цим для підвищення ступеня доочищення забруднених вод стають перспективними різноманітні гідробіотехнологічні системи, серед яких широкого розповсюдження набувають біоплато.

Робота присвячена розробці сорбційних технологій захисту вод від забруднення важкими металами та радіонуклідами з використанням композиційних матеріалів на основі природних глинистих мінералів. Одержано композиційні сорбенти на основі природних глинистих мінералів з нанесеним шаром нанорозмірного Fe0, (окси)гідроксидів заліза(ІІІ) та мікроводоростей Chlorella vulgaris і Scenedesmua asutus. Встановлено значне підвищення сорбційних характеристик одержаних матеріалів щодо сполук Со(ІІ), Cr(VI) та U(VI) порівняно з вихідними мінералами. Вивчено процеси формування поруватої структури шаруватих силікатів при гранулюванні. Досліджено сорбційну здатність гранул по відношенню до іонів U(VI) в розчинах. Показана ефективність використання палигорськіту з нанесеним шаром нанорозмірного Fe0 при створенні в шарах грунту сорбційних екранів для захисту підземних вод від забруднення. Проведено дослідну перевірку ефективності очищення реальних підземних вод від сполук U(VI) з використанням композиційних сорбентів. Запропоновано технологічну схему одержання сорбційних матеріалів.

Дисертаційна робота присвячена розробці та науковому обгрунтуванню методу для ефективного видалення сполук арсену різних ступенів окиснення та гуматів з природних вод. В дисертації теоретично (на основі літературних даних та розрахунків) та експериментально (в результаті сорбційних досліджень) обгрунтовано вибір сполук феруму, як основного сорбуючого компоненту для видалення сполук арсену з водного середовища. Різними способами (гетерогенне осадження, гомогенне осадження, гідротермальний метод) синтезовано ряд ферумвмісних сорбційних матеріалів, серед яких порошкові, зернисті на основі активованого вугілля та суспензійні сорбенти. Визначено, що використання комбінації «дрібнодисперсний ферум(ІІІ) оксигідроксид/мембрана» дозволяє вилучати сполуки арсену з модельних та підземних вод до санітарних вимог за вихідних концентрацій арсену 500-16733 мкг/дм3 та відділяти відпрацьований дрібнодисперсний ферумвмісний сорбент від води і захищає мембрани від засмічування.