Дослідження вилучення фосфатів з води на зворотньоосмотичних фільтрах

Автор(и)

  • Микола Дмитрович Гомеля Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Інна Миколаївна Трус Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Анна Костянтинівна Вакуленко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Арсеній Сергійович Тараненко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2023.283525

Ключові слова:

фосфати, мембранна, зворотній осмос, продуктивність, селективність, перміат, концентрат

Анотація

В роботі досліджено процеси очищення дистильованої та артезіанської води від о-фосфатів на зворотньоосмотичній мембрані низького тиску Filmtec TW30-1812-50. Було визначено залежності продуктивності та селективності мембрани від концентрації фосфатів та ступеню відбору перміату. Було встановлено, що залишкові концентрації фосфатів у перміаті зростають із збільшенням ступеню відбору перміату. Найнижчі залишкові концентрації фосфатів були за вихідної концентрації до 10 мг/дм3. Найвищі – при вихідній концентрації > 900 мг/дм3. При цьому продуктивність мембрани постійно знижувалась як при підвищенні вихідної концентрації, так і при зростанні ступеню відбору перміату, що обумовлено зростанням осмотичного тиску на мембрані. Селективність мембрани була найвищою при вихідній концентрації до 10 мг/дм3 і дещо знижувалась при ступені відбору перміату 20 – 50 % при вихідних концентраціях фосфатів 100 – 900 мг/дм3. При максимальному ступені відбору перміату – 90 % селективність мембрани сягала 97 – 99 % і знижувалась по мірі зростання концентрації фосфатів, що обумовлено зміною рН середовища, гідролізом фосфатів, гідратацією іонів та концентраційною поляризацією. Дещо нижчою була селективність мембрани по фосфатах у розчинах в артезіанській воді (95 – 99 %), що обумовлено конкуруючим впливом хлоридів, сульфатів та гідрокарбонатів, зниженням рН розчину до 7,52 – 7,67, що сприяє гідролізу о-фосфатів.

Біографії авторів

Микола Дмитрович Гомеля, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Інна Миколаївна Трус, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Анна Костянтинівна Вакуленко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Аспірант кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Арсеній Сергійович Тараненко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Студент 4 курсу, спеціальність 161 «Промислова екологія та ресурсо-ефективні чисті технології”, Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Ni F., He J., Wang Y., & Luan Z. Preparation and characterization of a cost-effective red mud/polyaluminum chloride composite coagulant for enhanced phosphate removal from aqueous solutions. 2015. Journal of Water Process Engineering. Vol. 6. P. 158-165. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2015.04.003

Owodunni A. A., Ismail S., Kurniawan S. B., Ahmad A., Imron M. F., Abdullah S. R. S. A review on revolutionary technique for phosphate removal in wastewater using green coagulant. Journal of Water Process Engineering. 2013. Vol. no 52. P. 103573. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103573

Franco D., Lee J., Arbelaez S., Cohen N., Kim J.Y. Removal of phosphate from surface and wastewater via electrocoagulation. Ecological Engineering, 2017. Vol. 108. P. 589-596. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2017.07.031

Delgadillo-Mirquez L., Lopes F., Taidi B., Pareau D. Nitrogen and phosphate removal from wastewater with a mixed microalgae and bacteria culture. Biotechnology reports. 2016. Vol. 11. P.18-26. https://doi.org/10.1016/j.btre.2016.04.003

Wu B., Fang L., Fortner J. D., Guan X., Lo I. M. Highly efficient and selective phosphate removal from wastewater by magnetically recoverable La (OH)3/Fe3O4 nanocomposites. Water research. 2017. Vol. 126. P. 179-188. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b05569

Gomelya N., Petrychenko A., Trokhimenko A., Martyniuk Y. Study of using the anionites in low-waste processes of water purification from phosphates. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3(10). P. 36-41. doi:10.15587/1729-4061.2017.101400.

Fang D., Huang L., Xiao H., Wu G., Zeng Z., Wang X., ... & Ji F. Layered double hydroxide membranes for advanced removal of phosphate from wastewater. Chemical Engineering Journal. 2023. Vol. 451, P. 138600. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138600

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Гомеля, М. Д., Трус, І. М., Вакуленко, А. К., & Тараненко, А. С. (2023). Дослідження вилучення фосфатів з води на зворотньоосмотичних фільтрах. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (2), 60–68. https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2023.283525

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЯ ТА РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ