По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.16

Ионнообменное разделение сульфатов, хлоридов и нитратов при обессоливании воды

Трус И.Н. канд. техн. наук, ассистент кафедры экологии и технологии растительных полимеров (ЭиТРП), Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев, Украина, E-mail: inna.trus.m@gmail.com
Гомеля Н.Д. д-р техн. наук, зав. кафедрой ЭиТРП, E-mail: m.gomelya@kpi.ua
Воробьева В.И. канд. техн. наук, ассистент кафедры физической химии, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев, Украина, E-mail: viktorkathebest@yandex.ru

В связи с повышением минерализации поверхностных источников водоснабжения наиболее рациональным решением является создание эффективных методов деминерализации сточных вод. В работе рассмотрены процессы ионнообменного разделения сульфатов, хлоридов и нитратов на высокоосновном анионите АВ-17-8 в динамических условиях. Установлена зависимость между эффективностью процесса, величиной и соотношением данных анионов в растворе. Полученные данные позволили разработать эффективный метод очистки минерализованных вод.

Литература:

1. Тарасов А. Баромембранные методы обработки воды // ЖКХ: технологии и оборудование. – 2007. – № 2. – С. 36–39.

2. Агапов А.Е., Навитный А.М., Каплунов Ю.В., Харионовский А.А. Шахтные и карьерные воды угольной промышленности // Справочный обзор. – М.: Центральный издательский дом, 2007. – 357 с.

3. Мєшкова-Клименко Н.А., Епоян С.М., Гомеля М.Д., Нездоймінов В.І. , Чернишев В.М., Кашковський В.І., Кавіцька А.О., Смолін С.К., Євдокименко В.О. Інтенсифікація технологічних процесів комплексного очищення стічних вод промисловоурбаністичних центрів. – Харків: ТОВ «ТО Ексклюзив», 2013. – 239 с.

4. Трус І.М., Грабітченко В.М., Гомеля М.Д. Застосування алюмінієвих коагулянтів для очищення стічних вод від сульфатів при їх пом’якшенні // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2012. – № 6/10. – С. 13–17.

5. Трус І.М., Грабітченко В.М., Гомеля М.Д. Отримання сірчаної кислоти при електрохімічній переробці елюатів, що містять сульфати // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2013. – № 4/6. – С. 10–13.

6. Трус І.М., Гомеля М.Д., Радовенчик Я.В. Спосіб концентрування розчинів лугу при електрохімічній переробці елюатів, що містять солі натрію // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2013. – № 5/6. – С. 20–23.

7. Шаблій Т.О., Іванюк В.В., Гомеля М.Д. Електродіаліз розчину хлориду натрію з одержанням соляної кислоти та лугу // Вісник НТУУ «КПІ». Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. – 2011. – № 1. – С. 67–71.

В последнее время наблюдается значительное повышение минерализации поверхностных водоемов вследствие природных и антропогенных факторов. Увеличение водопотребления природной воды объясняется ростом населения Земли, развитием промышленного сектора и другими факторами. Особенно остро данная проблема стоит в промышленных регионах, которые сбрасывают огромные объемы недостаточно очищенных вод. Это приводит к заболачиванию маловодных рек, которые являются источниками водоснабжения населения и промышленных предприятий, изменению химического состава воды и ее качественных характеристик. Поэтому проблема обессоливания, а также поиск эффективных экологически безопасных малоотходных технологий очистки природных и сточных вод являются весьма актуальными в области защиты водных ресурсов.

На сегодняшний день для обессоливания воды применяют баромембранные процессы – обратный осмос, нанофильтрацию и ультрафильтрацию [1–3]. При этом образуются значительные объемы концентратов с высоким уровнем минерализации. Поскольку обратноосмотическая мембрана задерживает все анионы, то происходит их накопление в концентрате, поэтому переработка данных концентратов является весьма сложной проблемой, на сегодняшний день не существует эффективных методов их переработки. Применение методов нанофильтрации является целесообразным в случае незначительных концентраций хлоридов и нитратов в воде, что позволяет получить концентраты, которые содержат в основном сульфаты, гидрокарбонаты и ионы жесткости. Данные концентраты можно эффективно очистить при реагентном умягчении с использованием высокоосновных алюминиевых коагулянтов [4]. В работах [5, 6] показано, что при наличии в растворе только сульфатов, переработка концентратов электродиализом позволяет получать щелочь, серную кислоту и обессоленный раствор. При наличии в растворе только хлорид анионов, карбонатов и гидрокарбонатов можно получать при электродиализе щелочь и соляную кислоту или гипохлорид натрия [7]. Поэтому разделение данных анионов при очистке минерализованных шахтных или сточных вод является важной и актуальной проблемой, что позволит очищать концентраты с дальнейшим получением полезных продуктов. Реагентным методом разделить данные анионы невозможно. Нанофильтрационная мембрана задерживает сульфаты, но пропускает как хлориды, так и нитраты, обратноосмотическая мембрана имеет высокую селективность по всем анионам, поэтому их разделение на данной мембране является невозможным. Целью работы было изучение эффективности процессов ионообменного разделения сульфатов, хлоридов и нитратов при дальнейшей эффективной переработке концентратов.

Для Цитирования:
Трус И.Н., Гомеля Н.Д., Воробьева В.И., Ионнообменное разделение сульфатов, хлоридов и нитратов при обессоливании воды. Водоочистка. 2016;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: