КУЧЕРУК Д. Д.

Сортировать по умолчанию названию
  • ОЧИЩЕННЯ ЛУЖНИХ РОЗЧИНІВ ВІД КАТІОННИХ БАРВНИКІВ НАНОФІЛЬТРАЦІЙНОЮ КЕРАМІЧНОЮ МЕМБРАНОЮ

    На сьогодні не існує універсального методу очищення стічних вод від органічних барвників різної хімічної природи. Для цього використовують різні методи: адсорбцію активованим вугіллям [1], глинистими мінералами [2] та оксигідратами металів, електрохімічне окислення, мікро- та ультрафільтрацію, що реалізуються на полімерних мембранах. Значний інтерес для ефективного очищення миючих лужних розчинів фарбувального виробництва представляють керамічні мембрани, що відрізняються більшою міцністю, термічною та хімічною стійкістю, ніж полімерні мембрани. У зв’язку з цим метою представленої роботи є дослідження ефективності очищення лужних розчинів від катіонних барвників нанофільтраційною керамічною мембраною. В роботі були використані нанофільтраційні трубчасті керамічні мембрани (виробництва Німеччина). Зовнішній та внутрішній діаметри такої мембрани становлять відповідно 1,0 та 0,7 см, середній діаметр пор 0,9 нм, підкладка з Аl2О3, робочий шар з TiO2. Показано, що зі збільшенням тривалості експерименту від 15 до 120 хв при робочому тиску 1,0 МПа, значенні рН 12,5 і концентрації метиленового блакитного 50,0 мг/дм3 коефіцієнт його затримання R становив 33,0 %. Очевидно, низьке значення R пов’язане з електростатичною взаємодією різнойменно заряджених молекул катіонного барвника і поверхні мембрани. Для збільшення значення R метиленового блакитного керамічну мембрану попередньо модифікували глинистим мінералом - монтморелонітом (2,0 г/дм3 ). Із рисунка 1 видно, що зі зростанням тривалості експерименту від 15 до 120 хв при тиску 1,0 МПа, рН 12,7 і концентрації метиленового блакитного 150,0 мг/дм3 значення R барвника досягало 98,7 % при зменшенні питомої продуктивності Іv мембрани від 18,2 до 12,0 дм3 /(м2 ∙год). Таким чином, результати проведених досліджень показали високу ефективність очищення лужних розчинів від катіонних барвників нанофільтраційною керамічною мембраною, що модифікована глинистим мінералом.

    Переглянути
  • ОЧИЩЕННЯ ЛУЖНИХ РОЗЧИНІВ ВІД БАРВНИКА ЯСКРАВО- ЧЕРВОНОГО НАНОФІЛЬТРАЦІЙНОЮ КЕРАМІЧНОЮ МЕМБРАНОЮ

    Відомо [1,2], що керамічні мембрани, які використовуються в баромембранних процесах (мікро-, ультра- і нанофільтрації) характеризуються більшою механічною, хімічною та біологічною стійкістю, ніж полімерні мембрани. Якщо врахувати ще й можливість їх простої регенерації (зворотним потоком фільтрату), то використання таких мембран є особливо перспективним для очищення агресивних рідин, де полімерні мембрани непридатні. До таких рідин відносяться, зокрема, відпрацьовані миючі розчини банкнотних фабрик, що мають рН 12…13 і містять 3…3,5 % барвників. У зв’язку з цим метою представленої роботи є дослідження процесу очищення лужних розчинів від барвника прямого яскраво-червоного нанофільтраційною керамічною мембраною. Дослідження проведені в баромембранній установці, що складалася з лабораторної комірки, насосів, манометрів, регулювальних вентилів і водопідвідних полімерних трубок. Лабораторна комірка представляла собою циліндричний корпус із нержавіючої сталі, в середині якого концентрично і герметично установлена нанофільтраційна трубчаста керамічна мембрана. Вихідні розчини подавали під тиском в середину трубки, де знаходився її активний шар, а фільтрат відводили зовні трубки. Аналіз барвника здійснювали за допомогою фото електрокалорифера КФК – 2МП. Встановлено, що зі збільшенням тиску від 0,4 до 1,2 МПа при концентрації розчину барвника 50 мг/дм 3 , рН 12,5…12,7 і тривалості експерименту 2 год зростали коефіцієнт затримки R барвника від 98 до 99,2 % і питома продуктивність Іv мембрани від 16,3 до 25 дм 3 /(м 2 ·год); значення рН фільтрату і вихідних розчинів практично не відрізнялись. Зростання значення R можна пояснити утворенням на внутрішній поверхні керамічної трубки додаткового бар’єру у вигляді динамічної мембрани із барвника, а значення Іv – збільшенням рушійної сили процесу. Збільшення концентрації барвника від 50 до 300 мг/дм 3 (рисунок 1) при тискові 1 МПа, рН 12,5…12,7 і тривалості експерименту 2 год зменшувало значення R від 99 до 98% і Іv – від 20 до 14,2 дм 3 /(м 2 ·год), що було наслідком зростання впливу концентраційної поляризації. При цьому значення рН фільтрату залишалося практично таким же, як і вихідного розчину. Таким чином, результати проведених досліджень свідчать про високу ефективність процесу очищення лужних розчинів від барвника прямого яскраво-червоного нанофільтраційною керамічною мембраною і доцільність її використання за цих умов.

    Переглянути
  • ВИЛУЧЕННЯ ПАР З ЛУЖНИХ РОЗЧИНІВ НАНОФІЛЬТРАЦІЙНОЮ КЕРАМІЧНОЮ МЕМБРАНОЮ

    Раніше було показано [1], що для очищення відпрацьованих лужних промивних розчинів від барвників доцільно використовувати керамічні нанофільтраційні мембрани. Це пояснюється їх високою ефективністю і більшою хімічною стійкістю, ніж полімерних мембран. Однак, лужні промивні розчини фарбувального виробництва містять окрім барвників різного типу поверхнево- активні речовини (ПАР), які сприяють промивній дії цих розчинів. У зв’язку з цим метою представленої роботи є дослідження процесу вилучення з лужних розчинів нанофільтраційною керамічною мембраною додецилсульфату натрію та етонію, які є представниками відповідно аніонних та катіонних ПАР. У роботі була використана нанофільтраційна трубчаста керамічна мембрана (виробництва Німеччина), що має підкладку з Аl2О3 та робочий шар з TiO2, зовнішній та внутрішній діаметри становлять відповідно 1,0 та 0,7см, середній діаметр пор у робочому шарі – 0,9 нм. Концентрацію ПАР у вихідних та очищених розчинах визначали методом ХСК (хімічне споживання кисню) [2]. На рис.1а показано, що зі збільшенням часу експерименту від 15 до 120хв при робочому тиску 1,0 МПа, значенні рН 12,3 і концентрації етонію 50,0мг/дм3 коефіцієнт його затримки R становив 56,5%, а питома продуктивність Іv мембрани зменшилася від 18,0 до 12,0 дм3 /(м2 ·год). Низьке значення R, на наш погляд, пов’язане з електростатичною взаємодією різнойменно заряджених молекул катіонного ПАР і поверхні мембрани. Слід зазначити, що значення ХСК за цих умов зменшилося від 968 до 421 мг/дм3 . Встановлено також (рис.1б), що при тривалості експерименту 2 год, робочому тиску 1,0МПа, значенні рН 12,5 і концентрації додецилсульфату натрію 50,0 мг/дм3 значення R становило лише 33,0 %, а Іv мембрани знизилося від 16,0 до 12,0 дм3 /(м2 ·год). При цьому значення ХСК зменшилося від 1123 до 755 мг/дм3. Таким чином, дослідженими мембранами можна лише частково вилучати ПАР із промивних розчинів фарбувального виробництва. Це дає можливість повторно використовувати такі розчини, що очищені від барвників, для промивки фарбувальних машин.

    Переглянути
  • Очищення лужних розчинів від катіонних барвників нанофільтруванням на керамічній мембрані

    Установлено високу селективність нанофільтраційної керамічної мембрани під час очищення лужних розчинів від катіонних барвників. Це дає можливість рекомендувати її для очищення від катіонних барвників мийних розчинів банкнотних фабрик.

    Переглянути
  • Електробаромембранне очищення води від іонів Zn2+ ізсупутнім виділенням водню та лугу

    Розроблено екологічно безпечний високоефективний процес очищення води електробаромембранним методом за допомогою трубчастої титанової мембрани, що є катодом, від іонів Zn2+ з одночасним виділенням водню та лугу. Показано, що при розташуванні анода зовні трубки, густині струму 152,4 А/м2, робочому тиску 0,1 МПа, концентрації іонів Zn2+ у вихідному розчині 40 мг/дм3коефіцієнт затримання іонів Zn2+ становив 98,0 %.

    Переглянути