Знефторення води модифікованими мембранами з природних матеріалів

• Main Authors: Дульнева, Т.Ю., Деремешко, Л.А., Троянський, А.О., Гончарук, В.В.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2022
• Series: Доповіді НАН України
• Subjects: Хімія
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/187902

Встановлено умови модифікування мембран з природних матеріалів — керамічних з глинистих мінералів та лігноцелюлозних (з деревини) гідроксосполуками Al(ІІІ) у вигляді динамічних мембран (ДМ) для знефторення води. Показано, що нормативні значення ГДК для F⁻ у питній воді в результаті знефторення розчинів керамічними та лігноцелюлозними мембранами було досягнуто при вихідній концентрації F⁻ до 10 мг/дм³, pH 6,5—7,0, робочому тиску 1,0 МПа, концентрації Al(ІІІ) у модифікувальному розчині відповідно 33,4—65,0 і 42,2—65,6 мг/дм³ та мембранопідтримувальній добавці — 11 мг/дм³. За цих умов концентрація Al(ІІІ) у пермеаті була нижчою, ніж його ГДК у питній воді. У результаті цього на поверхні обох мембран формувався додатковий затримувальний шар у вигляді ДМ з частинок гідроксосполук Al(ІІІ), що зменшувало їх питому продуктивність. Високу ефективність знефторення розчинів можна пояснити утворенням стійких алюмофторидних комплексів між іонами F⁻ і позитивно зарядженими частинками Al(ОН)3 при рН нижче ізоелектричної точки. Адсорбція незв’язаних фторид-іонів відбувалася на поверхні ДМ, утвореної із Al(ОН)3. Важливу роль у підвищенні ефективності процесу знефторення води відігравав також додатковий затримувальний шар із Al(ОН)3, який формувався на поверхні обох мембран. Це відбувалося за рахунок адсорбції F⁻ гідроксидом алюмінію, що подавався як мембранопідтримувальна добавка. Запропоновано також використовувати зазначені мембрани для сумісного очищення води від Al(ІІІ) та іонів F⁻ при вихідних концентраціях F⁻ до 10 мг/дм³ і Al(ІІІ) 30 мг/дм³, рН 6,5—7,0 та робочому тиску 1,0 МПа. Ефективність знефторення можна пояснити утворенням стійких алюмофторидних комплексів, що затримувалися мембранами за рахунок стеричного фактору.