Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури

Обсуждаются вопросы использования нанофильтрации для удаления полютантов в водоподготовке. Показаны возможности применения нанофильтрации для умягчения жестких вод, для устранения органического загрязнения, в т.ч. пестицидов и ароматических углеводородов, вирусов, бактерий, простейших, обессоливания...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Актуальні проблеми транспортної медицини
Дата:2008
Автори: Засипка, Л.Г., Ворохта, Ю.М., Кільдишова, А.М., Болотнікова, Л.В., Бабієнко, В.В., Мельнік, К.С., Цебенога, М.Ю.
Формат: Стаття
Мова:Українська
Опубліковано: Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України 2008
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22997
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури / Л.Г. Засипка, Ю.М. Ворохта, А.М. Кільдишова, Л.В. Болотнікова, В.В. Бабієнко, К.С. Мельнік, М.Ю. Цебенога // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 51-54. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860055139317972992
author Засипка, Л.Г.
Ворохта, Ю.М.
Кільдишова, А.М.
Болотнікова, Л.В.
Бабієнко, В.В.
Мельнік, К.С.
Цебенога, М.Ю.
author_facet Засипка, Л.Г.
Ворохта, Ю.М.
Кільдишова, А.М.
Болотнікова, Л.В.
Бабієнко, В.В.
Мельнік, К.С.
Цебенога, М.Ю.
citation_txt Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури / Л.Г. Засипка, Ю.М. Ворохта, А.М. Кільдишова, Л.В. Болотнікова, В.В. Бабієнко, К.С. Мельнік, М.Ю. Цебенога // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 51-54. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.
collection DSpace DC
container_title Актуальні проблеми транспортної медицини
description Обсуждаются вопросы использования нанофильтрации для удаления полютантов в водоподготовке. Показаны возможности применения нанофильтрации для умягчения жестких вод, для устранения органического загрязнения, в т.ч. пестицидов и ароматических углеводородов, вирусов, бактерий, простейших, обессоливания, устранение нитратов и мышьяка. Дискутируются перспективы внедрения нанофильтрационных систем в промышленности и хозяйственно питьевом водоснабжении стран СНГ. The issues of nanofiltration application for the removal of pollutants in the water treatment are discussed. There were demonstrated the options of using nanofiltration for water softening as well as for the removal natural organic sustances, incuding pesticides and volatile organic compounds, viruses, bacteria and protozoa; salinity, nitrates, and arsenic. The possible implementation into the practice of water treatment in CIS countries is urgued.
first_indexed 2025-12-07T17:00:34Z
format Article
fulltext ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г. 5151515151 water supplies is of crucial significance for countries all over the world regardless of their economical or social development levels. Guaranteeing the safety and quality of drinking water used by population is an aim of primary importance for the public authorities of Belarus. The present work is dedicated the analysis of the results of 7 years study (2001&2007) of virological safety of drinking water and water&supply systems (both centralized and decentralized), and to improvement and further development of water quality control in Republic of Belarus. Впервые поступила в редакцию 23.06.2008 г. Рекомендована к печати на заседании ученого совета НИИ медицины транспорта (протокол № 4 от 27.06.2008 г.). В останні роки набули надзвичайно високої популярності ідеї використання нанотехнологій у різних галузях науки і техніки. Відповідно до прогнозів вчених, нанотехнології можуть принести величез& ну користь при створенні нових матері& алів з унікальними властивостями, для удосконалення електронних пристроїв, проектуванні нових екологічно чистих промислових процесів, створенні лікарсь& ких препаратів тощо. Успіхи нанотехно& логій повязують з тим, що саме в систе& мах нанометрового діапазону відбуваєть& ся перехід від індивідуальної поведінки атомів до колективної, що дозволяє ство& рювать атомні, молекулярні і супрамоле& кулярні ансамблі з заданими властивос& тями [1&2]. Однак для України, нанотех& нології поки що здебільшого лишаються сферою наукових спекуляцій. Це повяза& но насамперед із незадовільним станом матеріально&технічного забезпечення вітчизняних науково&дослідних установ. Втім, науковий потенціал України дозволяє розраховувати на швидкий розвиток нанотехнологій, одною з най& перспективніших сфер використання яких є водопідготовка [3]. Водночас про& блеми питного водопостачання є одними з найбільш актуальних для сучасного пе& ріоду розвитку цивілізації. Сьгодня 1,2 мільярди людей не мають доступу до безпечної питної води, 2,6 мільярдів вжи& вають недостатньо очищену питну воду. Близько 85% всіх випадків захворювань у світі повязані із незадовільною якістю питної води. Щодня у світі помирає 3900 дітей від інфекційних хвороб, що поши& рюються водним шляхом [4, 5]. Отже, пошук нових ефективних методів водо& підготовки є надзвичайно актуальним завданням. Метод огляду була оцінка сучасних тенденцій у використані нанотехнологій у системах кондиціонування питних вод. Матеріали і методи Бібліографічний пошук та бібліомет& ричні дослідженні проведенні в інформа& ційному масиві з ретроспективою у 20 років. Основними джерелами інформації були відкриті спеціалізовані бібліографічні бази EMBASE, Direct Science, HINARI, Ovid, PubMed, OMIM. Додатковими дже& релами бібліографічної інформації були електронні бібліотеки Стенфордського та Гарвардського університетів, відкриті портали біомедичної літератури, елект& ронні каталоги дисертацій. Пошук прово& дився по ключовим словам “нанотехно& логії”, “водопідготовка”, “питна вода” із УДК 628.515:614.777 ВИКОРИСТАННЯ НАНОТЕХНОЛОГІЙ У СИСТЕМАХ ВОДОПІДГОТОВКИ: ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ Засипка Л.Г., Ворохта Ю,М., Кільдишова А.М.*, Болотнікова Л.В.*, Бабієнко В.В., Мельнік К.С., Цебенога М.Ю. Одеський державний медичний університет, м. Одеса, Україна *Обласна санітарно�епідеміологічна станція, м. Одеса, Україна АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г. 5252525252 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008 використанням MeSH Thesaurus. Результати дослідження На підставі проаналізованих літера& турних джерел можна дійти висновку про те, що використання наномембран у тех& нологіях водоочистки почалося у 70&х роках ХХ сторіччя, коли у водопідготовцім знайшли поширення методи зворотньо& го осмосу. Перші повідомлення про вико& ристання нанофільтрації належать Conlon і McClellan (1989); Eriksson, 1988) [6, 7]. Вони рекомендували їх переважно для помякшення жорстких вод. Така точка зору тривалий час переважала, деякі ав& тори навіть називали нанофільтруючі мембрани “помякшуючими мембранами” & ‘‘softening’ membranes” (Duran & Dunkelberger, 1995; Fu et al., 1994) [8, 9]. Усунення солей жорсткості залишається одною з основних сфер застосування нанофільтрації і сьогодні. Втім, увага дос& лідників і технологів сьогодні прикута і до проблеми очистки питних вод від орган& ічного забруднення. Дослідження Fu et al. (1994), Lo & Sudak (1992), Watson & Hornburg (1989); Taylor et al. (1987) свідчать про те, що нанофільтрація є ефективною для зменшення окислюва& ності і колірності питних вод [9&12]. Загалом, сучасні автори (Van der Bruggen В. & Vandecasteele С., 2003; Shannon М. et al., 2008) пропонують роз& глядати нанофільтрацію як універсальний метод водопідготовки, який дозволяє впливати як на органічні так і на неор& ганічні домішки [13, 14]. Існують повідомлення про високу ефективність нанофільтрації для усунен& ня вірусного забруднення питної води (Yahya et al., 1993) [15], пестицидів та інших мікрополютантів (Montovay et al., 1996; Taylor et al., 1995) [12, 16], арсену (Waypa et al., 1997) [17], нітратів (Van der Bruggen et al., 2001) [18]. Фахівців з країн Перської затоки мають досвід викорис& тання нанофільтрації для знесолення морської води (Al&Sofi et al., 2001; Hassan et al., 1998), але використовують її як попередній етап перед зворотнім осмо& сом [19, 20]. Наприкінці 1990&х років у світі з’яви& лися потужні установки, які для очищен& ня води використовували нанофільтруючі мембрани. Втім до останнього часу зали& шалася дискусійною можливість їх широ& кого застосування для усунення інфекта& гентів, як протозойної, так і бактеріальної і вірусної природи. Це повязано як і з надзвичайною поширеністю таких прото& зойних інфестацій як лямбліоз і криптос& порідіаз в країнах, що розвиваються, так і з недостатньої ефективністю існуючих засобів знезараження. Втім, Jacangelo et al. (1997) рекомендують використовува& ти мікрофільтрацію і ультрафільтрацію на мембранах з розміром пор біля 10 нм (для порівняння розмір вірусів & 20 – 80 нм, бактерій – 0,5&10 мкм, цист найпро& стіших 3–15 мм) [21]. Зважаючи на те, що наномембрани мають розмір до 1 нм, їх ефективність є вищою. Але, як правило, використовують комбінації мембран з різним розміром пор (Integrated Membrane System (IMS)), тому що вико& ристання для знезараження тільки нано& мембран не дає ніяких суттєвих переваг і більш того, суттєво збільшує себе& вартість знезараженої води. В літературі обговорюються перс& пективи одночасного застосування нано& фільтрації і ультрафіолетового опромінен& ня [14, 21]. Подібні схеми можуть вико& ристовуватися для очистки стічних вод (рис. 1), застосування нанофільтрації у технологічній схемі поряд із зворотнім осмосом та УФО дозволяє одержати без& печну питну воду високої якості. Однак, самостійне застосування нанофільтрів, зочевидь, може знайти лише обмежене використання. На думку прихильників широкого впровадження нанофільтрів у практику дозволить зменшити використання хло& рування та ризик захворювань, обумов& лених впливом галоген&похідних вугле& воднів, в тому числі ароматичних [13, 15, 22, 23]. За даними Madireddi et al., 1997 комбінація нанофільтрації із зворотнім осмосом дозволяє зменшити концент& ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г. 5353535353 рації бактеріофагу у 1022 разів, а лямблій і криптоспорідій – у 1010 разів [22]. У по& рівнянні з класичними повільними піща& ними фільтрами нанофільтри зменшують кількість бактеріофагу у 104&106 разів (Yahya et al., 1993) [15]. Otaki et al. (1998) одержали 106&разове зниження концен& трації коліфагу Q&І с $%с та 107&разове зниження концентрації вакцинного штаму віруса поліомієліту за допомогою нано& мембрани NTR&729HFS4 [23]. На жаль, у наявних літературних джерелах не проводилося співставлення нанофільтрації з іншими методами знеза& раження питної води. Неясними залиша& ються перспективи впровадження нано& фільтраційних систем у промисловості та господарсько&питному водопостачанні країн СНД. Зочевидь, бажаним є прове& дення додаткових поглиблених дослід& жень соціально&економічної та еколого& гігієнічної доцільності використання под& ібних технологій у водопідготовці. Література 1. Theron J, Walker JA, Cloete TE. Nanotechnology and water treatment: applications and emerging opportunities. // Crit Rev Microbiol. 2008 – Vol. 34(1) – P. 43&69 2. Stern ST, McNeil SE. Nanotechnology safety concerns revisited. // Toxicol Sci. 2008 – Vol. 101(1) – P. 4&21 3. Wiesner MR. Responsible development of nanotechnologies for water and wastewater treatment. // Water Sci Technol. 2006 – Vol. 53(3) – P. 45&51. 4. Sobsey MD, Bartram S. Water quality and health in the new millennium: the role of the World Health Organization Guidelines for Drinking&Water Quality. / / Forum Nutr. 2003 & Vol. 56 & P. 396& 405 5. Hillie T, Hlophe M. Nanotechnology and the challenge of clean water. // Nat Nanotechnol. 2007 – Vol. 2(11) – P. 663&664 6. Conlon, W.J., McClellan, S.A. Membrane softening: treatment process comes of age. // J. AWWA – 1989 – Vol. 81 (11) – P. 47–51. 7. Eriksson P. Nanofiltration extends the range of membrane filtration. // Environ. Prog. – 1988 & Vol. 7 (1) – P. 58–62 8. Duran, F.E., Dunkelberger, G.W., A comparison of membrane softening on 3 South Florida groundwaters. // Desalination – 1995 – Vol. 102 (1–3) – P. 27–34 9. Fu P. et al. A pilot study on groundwater natural organics removal by low& pressure membranes. // Desalination – 1995 – Vol. 102 – P. 47–56. 10. Lo, T., Sudak, R.G. Removing color from a groundwater source. // J. AWWA – 1992 – Vol. 84 (1) – P. 79–87. 11. Watson, B.M., Hornburg, C.D. Low& energy membrane nanofiltration for removal of color, organics and hardness from drinking&water supplies. // Desalination – 1989 – Vol. 72 (1–2) – P. 11–22. 12. Taylor, J.S., Mulford, L.A., Chen, S.S., Hofman, J.A.M. Membrane filtration of pesticides. // Proceedings of the Annual Conference AWWA – 1999 – P. 593 Рис. 1 Схема очистки стічних вод із застосуванням нанофільтрів АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНОЙ МЕДИЦИНЫ № 4 (14), 2008 г. 5454545454 ACTUAL PROBLEMS OF TRANSPORT MEDICINE #4 (14), 2008 13. Van der Bruggen B., Vandecasteele C. Removal of pollutants from surface water and groundwater by nanofiltration: overview of possible applications in the drinking water industry// Environmental Pollution – 2003 – Vol. 122 – P. 435–445 14. Shannon M. et al. Science and technology for water purification in the coming decades // Nature – 2008 – Vol. 452 – P. 301&310 15. Yahya, M.T., Bluff, C.B., Gerba, C.P. Virus removal by slow sand filtration and nanofiltration. // Water Sci. Technol. – 1993 – P. 27 (3–4) – P. 445–448 16. Montovay, T., Assenmacher, M., Frimmel, F.H. Elimination of pesticides from aqueous solution by nanofiltration. // Magyar Kemiai Folyoirat & Vol. 102 (5) – P. 241–247. 17. Waypa, J.J., Elimelech, M., Hering, J.G. Arsenic removal by RO and NF membranes. // J. AWWA 1997 – Vol. 89 (10) – P. 102–114. 18. Van der Bruggen, B., Everaert, K., Wilms, D., Vandecasteele, C. Application of nanofiltration for the removal of pesticides, nitrate and hardness from ground water: retention properties and economic evaluation. // J. Membr. Sci. 2001 – Vol. 193 (2) – P. 239–248. 19. Al&Sofi M. et al. Nanofiltration as a means of achieving higher TBT of >=120 degrees C in MSF. // Desalination – 1998 – Vol. 118 (1–3) – P. 123–129. 20. Hassan, A.M. et al. A new approach to thermal seawater desalination processes using nanofiltration membranes (Part 1). // Desalination 1998 – Vol. 118 (1–3). – P. 35–51. 21. Jacangelo, J.G., Trussell, R.R., Watson, M. Role of membrane technology in drinking water treatment in the United States. // Desalination – 1997. – Vol. 113 (2–3) – P. 119–127 22. Madireddi, K. et al. Wastewater reclamation at Lake Arrowhead, California: an overview. // Water Environ. Res. – 1997 – Vol. 69 (3) – P. 350–362. 23. Otaki, M., Yano, K., Ohgaki, S.Virus removal in a membrane separation process. // Water Sci. Technol. 1998 – P. 37 (10) – Vol. 107–116 Резюме ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОТЕХНОЛОГІЙ В СИСТЕМАХ ВОДОПОДГОТОВКИ: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Засыпка Л.И., Ворохта Ю.Н., Кильдышова А.Н., Болотникова Л.В., Бабиенко В.В., Мельник Е.С., Цебенога Н.Ю. Обсуждаются вопросы использова& ния нанофильтрации для удаления полю& тантов в водоподготовке. Показаны воз& можности применения нанофильтрации для умягчения жестких вод, для устране& ния органического загрязнения, в т.ч. пестицидов и ароматических углеводоро& дов, вирусов, бактерий, простейших, обессоливания, устранение нитратов и мышьяка. Дискутируются перспективы внедрения нанофильтрационных систем в промышленности и хозяйственно&пить& евом водоснабжении стран СНГ. Summary THE USE OF NANOTECHNOLOGIES IN THE WATER TREATMENT SYSTEMS: THE LITERATURE REVIEW. Zasypka L.G., Vorokhta Y.M., Kildishova A.M., Bolotnikova L.V., Babienko V.V., Melnik K.S., Tzebenoga M.Y. The issues of nanofiltration application for the removal of pollutants in the water treatment are discussed. There were demonstrated the options of using nanofiltration for water softening as well as for the removal natural organic sustances, incuding pesticides and volatile organic compounds, viruses, bacteria and protozoa; salinity, nitrates, and arsenic. The possible implementation into the practice of water treatment in CIS countries is urgued. Впервые поступила в редакцию 22.06.2008 г. Рекомендована к печати на заседании ученого совета НИИ медицины транспорта (протокол № 4 от 27.06.2008 г.).
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22997
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1818-9385
language Ukrainian
last_indexed 2025-12-07T17:00:34Z
publishDate 2008
publisher Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
record_format dspace
spelling Засипка, Л.Г.
Ворохта, Ю.М.
Кільдишова, А.М.
Болотнікова, Л.В.
Бабієнко, В.В.
Мельнік, К.С.
Цебенога, М.Ю.
2011-07-02T00:12:06Z
2011-07-02T00:12:06Z
2008
Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури / Л.Г. Засипка, Ю.М. Ворохта, А.М. Кільдишова, Л.В. Болотнікова, В.В. Бабієнко, К.С. Мельнік, М.Ю. Цебенога // Актуальні проблеми транспортної медицини. — 2008. — № 4 (14). — С. 51-54. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.
1818-9385
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22997
628.515:614.777
Обсуждаются вопросы использования нанофильтрации для удаления полютантов в водоподготовке. Показаны возможности применения нанофильтрации для умягчения жестких вод, для устранения органического загрязнения, в т.ч. пестицидов и ароматических углеводородов, вирусов, бактерий, простейших, обессоливания, устранение нитратов и мышьяка. Дискутируются перспективы внедрения нанофильтрационных систем в промышленности и хозяйственно питьевом водоснабжении стран СНГ.
The issues of nanofiltration application for the removal of pollutants in the water treatment are discussed. There were demonstrated the options of using nanofiltration for water softening as well as for the removal natural organic sustances, incuding pesticides and volatile organic compounds, viruses, bacteria and protozoa; salinity, nitrates, and arsenic. The possible implementation into the practice of water treatment in CIS countries is urgued.
uk
Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України
Актуальні проблеми транспортної медицини
Проблемы водоподготовки
Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
Использование нанотехнологий в системах водоподготовки: обзор литературы
The use of nanotechnologies in the water treatment systems: the literature review
Article
published earlier
spellingShingle Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
Засипка, Л.Г.
Ворохта, Ю.М.
Кільдишова, А.М.
Болотнікова, Л.В.
Бабієнко, В.В.
Мельнік, К.С.
Цебенога, М.Ю.
Проблемы водоподготовки
title Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
title_alt Использование нанотехнологий в системах водоподготовки: обзор литературы
The use of nanotechnologies in the water treatment systems: the literature review
title_full Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
title_fullStr Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
title_full_unstemmed Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
title_short Використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
title_sort використання нанотехнологій у системах водопідготовки: огляд літератури
topic Проблемы водоподготовки
topic_facet Проблемы водоподготовки
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22997
work_keys_str_mv AT zasipkalg vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT vorohtaûm vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT kílʹdišovaam vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT bolotníkovalv vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT babíênkovv vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT melʹníkks vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT cebenogamû vikoristannânanotehnologíiusistemahvodopídgotovkioglâdlíteraturi
AT zasipkalg ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT vorohtaûm ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT kílʹdišovaam ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT bolotníkovalv ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT babíênkovv ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT melʹníkks ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT cebenogamû ispolʹzovanienanotehnologiivsistemahvodopodgotovkiobzorliteratury
AT zasipkalg theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT vorohtaûm theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT kílʹdišovaam theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT bolotníkovalv theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT babíênkovv theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT melʹníkks theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview
AT cebenogamû theuseofnanotechnologiesinthewatertreatmentsystemstheliteraturereview