Оцінка ефективності переробки розчинів хлориду натрію електродіалізом в трикамерному електролізері при використанні високоосновного аніоніту

Автор(и)

  • Микола Дмитрович Гомеля Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml
  • Яна Павлівна Крижановська Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml
  • Ірина Миколаївна Макаренко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml
  • Тетяна Олександрівна Шаблій Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml
  • Олександр Степанович Кирилюк National Academy of the Security Service of Ukraine, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2025.333975

Ключові слова:

зворотній осмос, концентрат, електродіаліз, знесолення, анодна щільність струму, вихід за струмом

Анотація

Досліджено процеси переробки розчинів хлориду натрію, близьких за складом до концентратів зворотньоосмотичного знесолення води електродіалізом у трикамерному електролізері при використанні катіонної мембрани МА-40 та аніонної мембрани МА-41. Катодна камера заповнена розчином лугу концентрацією 50 мг-екв/дм3, анодна камера заповнена розчином хлориду натрію та високоосновним аніонітом АВ-17-8, робоча – розчином хлориду натрію. Показано, що ефективність окислення хлоридів зростає при підвищенні їх концентрації, збільшенні часу електролізу. Процес електролізу проходить з утворенням активного хлору та гіпохлориту . Крім даних речовин можливе утворення хлориту, хлорату та діоксиду хлору. Дегазація активного хлору та діоксиду хлору призводить до значних втрат окислених сполук хлору та до зниження виходу за струмом даних продуктів. Процес супроводжується суттєвим підкисленням аноліту, що сприяє прискоренню дегазації активного хлору, зниженню його виходу за струмом, зниженню інтенсивності дифузії хлоридів з робочої камери в анодну зону. Зменшенню  втрат окислених сполук хлору сприяє використання високоосновного аніоніту який сорбує гіпохлорит-аніони, а також, в разі утворення, хлорит- та хлорат-аніони.

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»

Яна Павлівна Крижановська, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

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

Ірина Миколаївна Макаренко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, молодший науковий співробітник кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Тетяна Олександрівна Шаблій, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

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

Олександр Степанович Кирилюк, National Academy of the Security Service of Ukraine

Кандидат технічних наук, старший дослідник, старший викладач кафедри УІАЗ Національної академії СБ України

Посилання

Malaeb, L., Ayoub, G. M., Reverse osmosis technology for water treatment: State of the art review, Desalination, 2011, Vol. 267, No. 1, P. 1-8; https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.09.001

Subramani, A., Jacangelo, J. G., Treatment technologies for reverse osmosis concentrate volume minimization: A review, Separation and Purification Technology, 2014, Vol. 122, P. 472-489; https://doi.org/10.1016/j.seppur.2013.12.004

Gomelya M., Hrabitchenko V., Trohimennko А., Shablij Т., Research into ion exchange softening of highly mineralized waters, СхідноЄвропейський журнал передових технологій, 2016, № 4/10 (82), С. 4-9; https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75338

Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А., Гомеля М.Д, Дослідження процесів пом'якшення при демінералізації шахтних вод на аніоніт АВ-17-8, Східноєвропейський журнал передових технологій, 2013, № 2/11 (62), С. 35–38.

Shokrian F., Solaimani К., NematzadehG. H., Biparva P., Removal of NaСl from aqueous solutions by using clinoptilolite, F. Shokrian, Intl J Farm & Alli Sci, 2015, V. 4(1), P. 50 – 54;

Mohan D., Kunwar P. S., Vinod K. S., Wastewater treatment using low cost activated carbons derived from agricultural byproducts – Hazardous Mater, 2008, V. 152, № 3, P. 1045–1053; https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.07.079

Polcaro, M., Vacca, A., Mascia, M., Ferrara, F., Product and byproduct formation in electrolysis of dilute chloride solutions. – Journal of Applied Electrochemistry, 2008, Vol. 38, P. 979-984; http://dx.doi.org/10.1007/s10800-008-9509-3

Tofighy A. M., Mohammadi T., Salty water desalination using carbon nanotube sheets – Desalination, 2010, V. 258, № 3, P. 182–186.; http://dx.doi.org/10.1016/j.desal.2010.03.017

Смирнов О. О., Тульський Г. Г., Удосконалення електрохімічного способу одержання водних розчинів NaClO, Вісник НТУ «ХПІ», 2008, № 10, С. 163-167.

Wenna W., Hai J., Wenzhi Z., Bang L., Dawei J., Pollutant mass distribution in the organic pollution RO system – Industrial water treatment, 2015, V 35, №5, P. 34–38;

Xiao-an C. Підготовка води з підвищеним вмістом солі з використанням мембранної технології, C. Xiao-an, W. Xin-hua, Yingyong huagong, 2009, V. 25, №16, P. 41–43.

Naidu L. D., Saravanan S., Chidambaram M., Goel M., Das A., Sarat J., Babu C., Nanofiltration in Transforming Surface Water into Healthy Water: Comparison with Reverse Osmosis, Journal of Chemistry, 2015, V. 2015, P. 1–6; https://doi.org/10.1155/2015/326869

Бурбан А., Мембранна дистиляція в процесах водопідготовки, знесолення та очищення стічних вод, Накові записки. Том 137, Хімічні науки та технології, 2014, С. 15–23.

Шаблій Т. О., Електрохімічна переробка відпрацьованих розчинів, що утворюються при регенерації катіонітів, Т.О. Шаблій, М.Д. Гомеля, Є.М. Панов, « Экология и промышленность», 2010, № 2, с. 33–38.

Pérez-González, A., et al., State of the art and review on the treatment technologies of water reverse osmosis concentrates, Water Research, 2012, Vol. 46, No. 2, P. 267-283; https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.10.046

Набиванець Б. Й., Аналітична хімія природного середовища, Б. Й. Набиванець, В. В. Сухан, Л. В. Калабіна, К.: Либідь, 1996, 201 с.

Калашнік І. М., Стельмах С. П. Контроль якості води, видавництво: ХНУМГ, 2020.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-30

Як цитувати

Гомеля, М. Д., Крижановська, Я. П., Макаренко, І. М., Шаблій, Т. О., & Кирилюк, О. С. (2025). Оцінка ефективності переробки розчинів хлориду натрію електродіалізом в трикамерному електролізері при використанні високоосновного аніоніту. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (2), 60–69. https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2025.333975

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЯ ТА РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ