Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів
Визначено параметри процесів очищення води від гідроксосполук купруму новітніми мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів: керамічною (з глинистих мінералів) і лігноцелюлозною (з деревини), які розроблені в Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН Укр...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2020 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170629 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів / Т.Ю. Дульнева, Л.А. Деремешко, О.І. Баранов, Д.Д. Кучерук, В.В. Гончарук // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 6. — С. 101-108. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-170629 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Дульнева, Т.Ю. Деремешко, Л.А. Баранов, О.І. Кучерук, Д.Д. Гончарук, В.В. 2020-07-20T14:41:23Z 2020-07-20T14:41:23Z 2020 Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів / Т.Ю. Дульнева, Л.А. Деремешко, О.І. Баранов, Д.Д. Кучерук, В.В. Гончарук // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 6. — С. 101-108. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2020.06.101 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170629 [628.3:546.562-36]66.081.6 Визначено параметри процесів очищення води від гідроксосполук купруму новітніми мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів: керамічною (з глинистих мінералів) і лігноцелюлозною (з деревини), які розроблені в Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України. Мембрани з природних матеріалів можуть бути ефективною альтернативою мембранам з традиційних матеріалів — полімерів та оксидної кераміки. Такі мембрани виготовлені з екологічно чистої сировини, яка поновлюється і легко утилізується. Мембрани з природних матеріалів просто регенеруються зворотним потоком очищеної води і мають тривалий термін експлуатації. Вивчено вплив тривалості фільтрування, рН вихідного розчину, наявності в ньому супутніх іонів (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), а також коефіцієнта відбору (η) пермеату на розділові властивості мембран з природних матеріалів. Встановлено, що найдоцільніше очищати воду від гідроксосполук купруму керамічною і лігноцелюлозною мембранами з початковою концентрацією іонів Сu²⁺ відповідно до 52,2 і 46,0 мг/дм³ при рН₀ - 8,5, Р 1,0 МПа і η 80,0 %. За цих умов концентрація іонів Сu у пермеаті не перевищуватиме їх ГДК у стічній воді на скид у каналізацію м. Києва. Висока затримувальна здатність мембран обумовлена стеричним механізмом їх дії, що ґрунтується на різниці розмірів їх пор і частинок гідроксосполук купруму, які утворилися при рН 8,5. Цьому сприяє також формування на поверхні керамічної і лігноцелюлозної мембран додаткового затримувального шару у вигляді динамічної мембрани з гідроксосполук купруму. Супутні іони, що знаходяться у воді, негативно впливають на затримувальну здатність мембран до гідроксосполук купруму внаслідок сольового ефекту, але формування із них модифікувальної динамічної мембрани нівелює цей недолік. На підставі отриманих результатів, запропоновано використовувати мікрофільтраційні трубчасті мембрани з глинистих мінералів і лігноцелюлози для очищення стічних вод від гідроксосполук купруму. The work is devoted to determining the parameters of water purification from hydroxocompounds of copper by the latest microfiltration tubular membranes from natural materials: ceramic (from clay minerals) and lignocellulosic (from wood) ones. Membranes developed at A.V. Dumansky ICCWC of the NAS of Ukraine and made from natural materials can be an effective alternative to membranes made from traditional materials — polymers and oxide ceramics. Such membranes are made from environmentally friendly raw materials that are renewable and easy to be disposed. Membranes made from natural materials are simply regenerated by the reverse flow of purified water and have a long service life. The effects of filtration duration, pH of the initial solution, presence of accompanying ions (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), and the permeate selection (η) coefficient on the separation properties of membranes made of natural materials are studied. It has been established that it is most expedient to purify water from Cu hydroxocompounds with ceramic and lignocellulose membranes with an initial concentration of Cu ions up to 52.2 and 46.0 mg/dm³, respectively, at рН₀ — 8.5; Р — 1.0 MPa and η — 80.0 %. Under these conditions, the concentration of Cu ions in the permeate does not exceed their MPC in wastewater for discharge into the sewer of Kyiv. The high retention capacity of the membranes is due to the steric mechanism of their action, based on the difference in the size of their pores and par ticles of Cu hydroxocompounds formed at pH 8.5. This was also facilitated by the formation of an additional retaining layer in the form of a dynamic membrane of Cu hydroxocompounds on the surface of the ceramic and lignocellulose membranes. Concomitant ions in the water negatively affected the retention ability of the membranes to Cu hydroxocompounds due to the salt effect, but the formation of a modifying dynamic membrane from them offsets this drawback. Considering the results obtained, it is proposed to use microfiltration tubular membranes from clay minerals and lignocellulose for the wastewater purification from Cu hydroxocompounds. Определены параметры процессов очистки воды от гидроксосоединений меди новейшими микрофильтрационными трубчатыми мембранами из природных материалов: керамической (из глинистых минералов) и лигноцеллюлозной (из древесины), разработанными в Институте коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины. Мембраны из природных материалов могут быть эффективной альтернативой мембранам из традиционных материалов — полимеров и оксидной керамики. Такие мембраны изготовлены из экологически чистого сырья, которое возобновляется и легко утилизируется. Мембраны из природных материалов просто регенерируются обратным потоком очищенной воды и имеют длительный срок эксплуатации. Изучено влияние продолжительности фильтрования, рН исходного раствора, наличия в нем сопутствующих ионов (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), а также коэффициента отбора (η) пермеата на разделительные свойства мембран из природных материалов. Установлено, что наиболее целесообразно очищать воду от гидроксосоединений меди керамической и лигноцеллюлозной мембранами с начальной концентрацией ионов Сu соответственно до 52,2 и 46,0 мг/дм³ при рН₀ - 8,5, Р 1,0 МПа и η 80,0 %. В этих условиях концентрация ионов Сu в пермеате не превышает их ПДК в сточной воде на сброс в канализацию г. Киева. Высокая задерживающая способность мембран обусловлена стерическим механизмом их действия, основанном на разнице размеров их пор и частиц гидроксосоединений меди, образовавшихся при рН 8,5. Этому способствует также формирование на поверхности керамической и лигноцеллюлозной мембран дополнительного задерживающего слоя в виде динамической мембраны из гидроксосоединений меди. Сопутствующие ионы, находящиеся в воде, отрицательно влияют на задерживающую способность мембран к гидроксосоединениям меди в связи с солевым эффектом, но формирование из них модифицирующей динамической мембраны нивелирует этот недостаток. На основании полученных результатов, предложено использовать микрофильтрационные трубчатые мембраны из глинистых минералов и лигноцеллюлозы для очистки сточных вод от гидроксосоединений меди. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів Water purifica tion from hydroxocompounds of copper by micro filtration tubular membranes from natural mate rials Очистка воды от гидроксосоединений меди микрофильтрационными трубчатыми мембранами из природных материалов Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| spellingShingle |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів Дульнева, Т.Ю. Деремешко, Л.А. Баранов, О.І. Кучерук, Д.Д. Гончарук, В.В. Біологія |
| title_short |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| title_full |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| title_fullStr |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| title_full_unstemmed |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| title_sort |
очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів |
| author |
Дульнева, Т.Ю. Деремешко, Л.А. Баранов, О.І. Кучерук, Д.Д. Гончарук, В.В. |
| author_facet |
Дульнева, Т.Ю. Деремешко, Л.А. Баранов, О.І. Кучерук, Д.Д. Гончарук, В.В. |
| topic |
Біологія |
| topic_facet |
Біологія |
| publishDate |
2020 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Water purifica tion from hydroxocompounds of copper by micro filtration tubular membranes from natural mate rials Очистка воды от гидроксосоединений меди микрофильтрационными трубчатыми мембранами из природных материалов |
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/170629 |
| citation_txt |
Очищення води від гідроксосполук купруму мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів / Т.Ю. Дульнева, Л.А. Деремешко, О.І. Баранов, Д.Д. Кучерук, В.В. Гончарук // Доповіді Національної академії наук України. — 2020. — № 6. — С. 101-108. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT dulʹnevatû očiŝennâvodivídgídroksospolukkuprumumíkrofílʹtracíinimitrubčastimimembranamizprirodnihmateríalív AT deremeškola očiŝennâvodivídgídroksospolukkuprumumíkrofílʹtracíinimitrubčastimimembranamizprirodnihmateríalív AT baranovoí očiŝennâvodivídgídroksospolukkuprumumíkrofílʹtracíinimitrubčastimimembranamizprirodnihmateríalív AT kučerukdd očiŝennâvodivídgídroksospolukkuprumumíkrofílʹtracíinimitrubčastimimembranamizprirodnihmateríalív AT gončarukvv očiŝennâvodivídgídroksospolukkuprumumíkrofílʹtracíinimitrubčastimimembranamizprirodnihmateríalív AT dulʹnevatû waterpurificationfromhydroxocompoundsofcopperbymicrofiltrationtubularmembranesfromnaturalmaterials AT deremeškola waterpurificationfromhydroxocompoundsofcopperbymicrofiltrationtubularmembranesfromnaturalmaterials AT baranovoí waterpurificationfromhydroxocompoundsofcopperbymicrofiltrationtubularmembranesfromnaturalmaterials AT kučerukdd waterpurificationfromhydroxocompoundsofcopperbymicrofiltrationtubularmembranesfromnaturalmaterials AT gončarukvv waterpurificationfromhydroxocompoundsofcopperbymicrofiltrationtubularmembranesfromnaturalmaterials AT dulʹnevatû očistkavodyotgidroksosoedineniimedimikrofilʹtracionnymitrubčatymimembranamiizprirodnyhmaterialov AT deremeškola očistkavodyotgidroksosoedineniimedimikrofilʹtracionnymitrubčatymimembranamiizprirodnyhmaterialov AT baranovoí očistkavodyotgidroksosoedineniimedimikrofilʹtracionnymitrubčatymimembranamiizprirodnyhmaterialov AT kučerukdd očistkavodyotgidroksosoedineniimedimikrofilʹtracionnymitrubčatymimembranamiizprirodnyhmaterialov AT gončarukvv očistkavodyotgidroksosoedineniimedimikrofilʹtracionnymitrubčatymimembranamiizprirodnyhmaterialov |
| first_indexed |
2025-12-07T19:44:48Z |
| last_indexed |
2025-12-07T19:44:48Z |
| _version_ |
1850879968234438656 |
| description |
Визначено параметри процесів очищення води від гідроксосполук купруму новітніми мікрофільтраційними трубчастими мембранами з природних матеріалів: керамічною (з глинистих мінералів) і лігноцелюлозною (з деревини), які розроблені в Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН
України. Мембрани з природних матеріалів можуть бути ефективною альтернативою мембранам з традиційних матеріалів — полімерів та оксидної кераміки. Такі мембрани виготовлені з екологічно чистої сировини, яка поновлюється і легко утилізується. Мембрани з природних матеріалів просто регенеруються
зворотним потоком очищеної води і мають тривалий термін експлуатації. Вивчено вплив тривалості фільтрування, рН вихідного розчину, наявності в ньому супутніх іонів (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), а також
коефіцієнта відбору (η) пермеату на розділові властивості мембран з природних матеріалів. Встановлено,
що найдоцільніше очищати воду від гідроксосполук купруму керамічною і лігноцелюлозною мембранами з
початковою концентрацією іонів Сu²⁺ відповідно до 52,2 і 46,0 мг/дм³ при рН₀ - 8,5, Р 1,0 МПа і η 80,0 %.
За цих умов концентрація іонів Сu у пермеаті не перевищуватиме їх ГДК у стічній воді на скид у каналізацію м. Києва. Висока затримувальна здатність мембран обумовлена стеричним механізмом їх дії, що
ґрунтується на різниці розмірів їх пор і частинок гідроксосполук купруму, які утворилися при рН 8,5. Цьому сприяє також формування на поверхні керамічної і лігноцелюлозної мембран додаткового затримувального шару у вигляді динамічної мембрани з гідроксосполук купруму. Супутні іони, що знаходяться у воді,
негативно впливають на затримувальну здатність мембран до гідроксосполук купруму внаслідок сольового
ефекту, але формування із них модифікувальної динамічної мембрани нівелює цей недолік. На підставі отриманих результатів, запропоновано використовувати мікрофільтраційні трубчасті мембрани з глинистих мінералів і лігноцелюлози для очищення стічних вод від гідроксосполук купруму.
The work is devoted to determining the parameters of water purification from hydroxocompounds of copper
by the latest microfiltration tubular membranes from natural materials: ceramic (from clay minerals) and lignocellulosic
(from wood) ones. Membranes developed at A.V. Dumansky ICCWC of the NAS of Ukraine and
made from natural materials can be an effective alternative to membranes made from traditional materials —
polymers and oxide ceramics. Such membranes are made from environmentally friendly raw materials that are
renewable and easy to be disposed. Membranes made from natural materials are simply regenerated by the reverse
flow of purified water and have a long service life. The effects of filtration duration, pH of the initial
solution, presence of accompanying ions (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), and the permeate selection (η)
coefficient on the separation properties of membranes made of natural materials are studied. It has been established
that it is most expedient to purify water from Cu hydroxocompounds with ceramic and lignocellulose
membranes with an initial concentration of Cu ions up to 52.2 and 46.0 mg/dm³, respectively, at рН₀ — 8.5;
Р — 1.0 MPa and η — 80.0 %. Under these conditions, the concentration of Cu ions in the permeate does not exceed
their MPC in wastewater for discharge into the sewer of Kyiv. The high retention capacity of the membranes
is due to the steric mechanism of their action, based on the difference in the size of their pores and
par ticles of Cu hydroxocompounds formed at pH 8.5. This was also facilitated by the formation of an additional
retaining layer in the form of a dynamic membrane of Cu hydroxocompounds on the surface of the ceramic and
lignocellulose membranes. Concomitant ions in the water negatively affected the retention ability of the membranes
to Cu hydroxocompounds due to the salt effect, but the formation of a modifying dynamic membrane from
them offsets this drawback. Considering the results obtained, it is proposed to use microfiltration tubular membranes
from clay minerals and lignocellulose for the wastewater purification from Cu hydroxocompounds.
Определены параметры процессов очистки воды от гидроксосоединений меди новейшими микрофильтрационными трубчатыми мембранами из природных материалов: керамической (из глинистых минералов) и лигноцеллюлозной (из древесины), разработанными в Институте коллоидной химии и химии воды
им. А.В. Думанского НАН Украины. Мембраны из природных материалов могут быть эффективной альтернативой мембранам из традиционных материалов — полимеров и оксидной керамики. Такие мембраны
изготовлены из экологически чистого сырья, которое возобновляется и легко утилизируется. Мембраны
из природных материалов просто регенерируются обратным потоком очищенной воды и имеют длительный срок эксплуатации. Изучено влияние продолжительности фильтрования, рН исходного раствора,
наличия в нем сопутствующих ионов (Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, Са²⁺ і Na⁺), а также коэффициента отбора (η)
пермеата на разделительные свойства мембран из природных материалов. Установлено, что наиболее
целесообразно очищать воду от гидроксосоединений меди керамической и лигноцеллюлозной мембранами с начальной концентрацией ионов Сu соответственно до 52,2 и 46,0 мг/дм³ при рН₀ - 8,5, Р 1,0 МПа и
η 80,0 %. В этих условиях концентрация ионов Сu в пермеате не превышает их ПДК в сточной воде на
сброс в канализацию г. Киева. Высокая задерживающая способность мембран обусловлена стерическим
механизмом их действия, основанном на разнице размеров их пор и частиц гидроксосоединений меди,
образовавшихся при рН 8,5. Этому способствует также формирование на поверхности керамической и
лигноцеллюлозной мембран дополнительного задерживающего слоя в виде динамической мембраны из
гидроксосоединений меди. Сопутствующие ионы, находящиеся в воде, отрицательно влияют на задерживающую способность мембран к гидроксосоединениям меди в связи с солевым эффектом, но формирование из них модифицирующей динамической мембраны нивелирует этот недостаток. На основании полученных результатов, предложено использовать микрофильтрационные трубчатые мембраны из глинистых
минералов и лигноцеллюлозы для очистки сточных вод от гидроксосоединений меди.
|