Енергоощадна комплексна переробка промислових стічних вод
DOI:
https://doi.org/10.32347/2310-0516.2018.10.36-46Ключові слова:
Очистка води, Нікель, Феритизація, Енергоефективність, Електромагнітні імпульси, Осад,Анотація
Останнім часом значна увага приділяється розробці енергоощадної комплексної переробки промислових стічних вод, яка забезпечує належний ефект їх очистки для організації оборотного водопостачання та подальшу утилізацією відходів очищення води. З огляду на це в цій роботі представлено удосконалений процес ферризації, який дозволяє зменшити вихідні концентрації іонів нікелю у відпрацьованих електролітах нікелювання з 100 г/л до 0,3 мг/л. Експериментально визначено вплив основних технологічних параметрів очистки цих стічних вод при різних способах активації процесу феритизації. Розроблено експериментальну установку ферит-реактора. Установка передбачає використання електромагнітних імпульсних розрядів для проведення інтенсифікації процесу очистки стічних вод від іонів важких металів методом феритизації. Показана економічна доцільність застосування електромагнітного імпульсного способу активації розчину в діапазоні генеруючих частот до 0,9 кГц. Виконано комплексні дослідження фазового складу і фізичних властивостей отриманих осадів. Здійснено порівняльний аналіз об’ємів осадів отриманих в процесах очищення промислових стічних вод при різних методах і параметрах ущільнення. Ці осади здебільшого характеризуються кристалічною структурою і феромагнітними властивостями і хімічною стійкістю, що забезпечує реальні екологічні шляхи їх утилізації. Це дозволяє уникнути втрат цінного та водночас токсичного металу - нікелю. На відміну від традиційної реагентної очистки стічних вод запропонований нами комплексний процес переробки рідких промислових відходів із впровадженням оборотного циклу водопостачання запобігатиме забрудненню навколишнього середовища токсичними стічними водами, забезпечить ефективне і раціональне використання води, сировини та енергії в системі гальванічного виробництва.Посилання
REFERENCES
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.
Fu F., Qi W. (2011). Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review. J. Environ. Manag, 92(3), 407–418.
Okuda T., Sugano I., Tsuji T. (1975). Removal of heavy metals from wastewater by ferrite coprecipitation. Filtration and Separation, 12(5), 475–478.
Barrado E., Prieto F., Garay F. J., Medina J., Vega M. (2002). Characterization of nickelbearing ferrites obtained as by-products of hydrochemical wastewater purification processes. Electrochim. Acta, 47, 1959–1965.
Morgan B. E., Loewenthal R. E., Lahav O., (2001). Fundamental study of a one-step ambient temperature ferrite process for treatment of acid mine drainage waters. Water SA, 277–282.
Chaiyaraksa C., Klaikeow C. (2006). Removal of heavy metals from electroplating wastewater by ferritisation. KMITL Sci. Technol. J., 6(2), 46-55.
Pritosiwi G. (2012). Removal of Metal Ions from Synthetic und Galvanic Wastewater by Their Incorporation Into Ferrites. Hamburg-Harburg Universita¨tsbibliothek der Technischen Universita¨t Hamburg-Harburg.
Kochetov G., Zorya D., Grinenko J. (2010). Integrated treatment of rinsing copper-containing wastewater. Civil and Environmental Engineering, 1(4), 301–305.
Heuss-Aßbichler S., John M., Klapper D., Bläß U. W., Kochetov. G. (2016). Recovery of copper as zero-valent phase and or copper oxide nanoparticles from wastewater by ferritization. Journal of Environmental Management, 33–41.
Tua Y.-J., Chang C.-K., Youa C.-F., Wangc1S.-L. (2012). Treatment of complex heavy metal wastewater using a multi-staged ferrite process. Journal of Hazardous Materials, 20384. 9–210, 379–384.
Yadollahpour A., Rashidi S., Ghotbeddin Z., Rezaee Z. (2014). Electromagnetic Fields for the Treatments of Wastewater: A Review of Applications and Future Opportunities. Journal of Pure and Applied Microbiology, 8(5), 3711–3719.
Kochetov G., Samchenko D., Naumenko I. (2014). Improvement of the ferritisation method for removal of nickel compounds from wastewater. Givil and Environmental Engineering. Bialystok (Poland), 5, 143–148.
Kochetov G., Tugay A., Samchenko D., Zatovsky I. (2014). Ferritization-based treatment of nickel-containing wastewater: impact of electromagnetic processing. Scientific-Technical collection Utilities cities, 114, 114–117 (in Ukrainian).
Kochetov G., Samchenko D., Basyuk T. (2013). Improvement of nickel-containing wastewater treatment by ferritisation-based method. Problems of water supply, drainage and hydraulics: scientific and technical collection. Kyiv: KNUCA, 20, 59–66 (in Ukrainian).
Ozmen M., Can K., Arslan G., Tor A., Cengeloglu Y., Ersoz M. (2010). Adsorption of Cu(II) from aqueous solution by using modified Fe3O4 magnetic nanoparticles. Desalination, 254, 162–169.
Gawande M.B., Brancoa P.S., Varma R.S. (2013). Nano-magnetite (Fe3O4) as a support for
recyclable catalysts in the development of sustainable methodologies. Chemical Society Reviews, 42, 3371–3393.
Tokach Y. E., Rubanov Y. K., Pivovarova N.A., Balyatinskaya L. N. (2013). Galvanic Sludge Recycling with the Extraction of Valuable Components. Middle-East Journal of Scientific Research,
(11), 1646–1655.
Frolova L.A., Pivovarov A.A., Baskevich A.S. (2014). Structure and properties of nickel ferrites produced by glow discharge in the Fe2+ –Ni2+ – SO4 2− – OH− system. Russ J Appl Chem, 87(8), 1054–1059.
Kolodko A., Samchenko D., Kochetov G. (2017). Energy efficient recycling of industrial wastewater. Energy-efficiensy in civil engineering and architecture, 9, 110-114 (in Ukrainian).
Mansour A., Melendres C. (1997). X-Ray Absorption Spectra and the Local Structure of Nickel in Some Oxycompounds and Fluorides. Journal de Physique IV Colloque, 7, 1171–1176.
Polshettiwar V., Luque R., Fihri A., Zhu H., Bouhrara M., Basset J.M. (2011). Magnetically recoverable nanocatalysts. Chemical Review, 111, 3036–3075.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Геннадій Кочетов, Дмитро Самченко, Антон Колодько
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи 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.
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.
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).
