ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ И АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Аннотация
Исследование посвящено изучению адсорбционных свойств термически модифицированного углеродсодержащего материала шунгита в сочетании с коагулянтом оксихлорид алюминия для дальнейшей эксплуатации в комбинированной очистке сточных вод. Был изучен традиционно применяемый в сорбционной очистке воды углеродный сорбент – гидроантрацит, не обработанный измельченный природный минерал-шунгит. На основании полученных первичных экспериментальных данных по адсорбции на природном шунгите и гидроантраците была проведена его термическая модификация с целью увеличения удельной поверхности и суммарного объема пор для увеличения эффективности очистки. В ходе эксперимента получен термически модифицированный адсорбент на основе шунгита Зажогинского месторождения, Карелия. Проведено сравнительное изучение адсорбции железа (III) на адсорбентах: антрацит, природный шунгит, термически модифицированный шунгит, также получены изотермы адсорбции железа (III) от равновесной концентрации. Определена степень извлечения катиона металла из модельного раствора с применением исходного и модифицированного природных адсорбентов. Рассмотрено получение оксихлоридного коагулянта и его применение. Приведена предполагаемая схема очистки сточной воды с использованием модифицированного шунгита и коагулянта оксихлорида алюминия. По итогам экспериментов можно сделать вывод, что модифицированный шунгит адсорбирует по сравнению с антрацитом в 1,4 раз выше и в 2 раза выше, чем природный шунгит без термообработки. Значение максимальной адсорбции для модифицированного шунгита почти в 7 раз больше максимальной адсорбции, полученной для антрацита, и в 5,6 раза – для необработанного природного шунгита.
span style="opacity: 0;"> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Литература
Li X.B., Zhao Z., Liu G.H., Zhao Q.S. Behavior of calcium silicate hydrate in aluminate solution. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2005.
Brezonik P.L., Arnold W.A. Water Chemistry: An Introduction to the Chemistry of Natural and Engineered Aquatic Systems. New York: Oxford University Press. Inc. 2011. Р. 782.
Reza B., Bagher A. Application of natural sorbeuts in crude oil adsorption. Iranian J. Oil Gas Sci. Technol. 2013. V. 2. N 4. P. 01-11. DOI: 10.22050/IJOGST.2013.4792.
Richard A.M. The science and promise of fullerene water. Nexus Magazine. Dec 2014 – January 2015. V. 22. N 1. P. 26.
John De Zuane. Handbook of Drinking Water Quality. John Wiley & Sons Ltd. 1997. Р. 575.
World health organization. Guidelines for Drinking-water Quality. V. 1. Recommendations. 2004.
John Bratby. Coagulation and Flocculation in Water and Wastewater Treatment. IWA Publishing. 2006. P. 430. DOI: 10.2166/9781780407500.
Evstyun A.V., Boglovskii A.V. The use of aluminum oxychlorides to coagulate water having high content of organic impurities and low alkalinity. Teploenergetika. V. 7. 2007. P. 67-70 (in Russian). DOI: 10.1134/S0040601507070142. Евстюн А.В., Богловский А.В. Применение оксихлоридов алюминия для коагуляции воды с высоким содержанием органических примесей и низкой щелочностью. Теплоэнергетика. 2007. № 7. С. 67-70.
Shipilova O.V., Vasina L.G., Nen’shikova V.L., Kazantseva T.N. Commercial tests of coagulation of the source water at the tobol’sk cogeneration station by aluminum oxychloride. Teploenergetika. 1999. N 7. P. 76-80 (in Russian). Шипилова О.В., Васина Л.Г., Неньшикова В.Л., Казанцева Т.Н. Коммерческие испытания коагу-ляции исходной воды на Тобольской ТЭЦ с помощью оксихлорида алюминия. Теплоэнергетика. 1999. № 7. С. 76-80.
Ömer Yasin Balik, Serdar Aydin Coagulation/flocculation optimization and sludge production for pre-treatment of paint industry wastewater. Desalination Water Treat. 2016. V. 57. N 27. P. 12692-12699. DOI: 10.1080/19443994.2015.1051125.
The C.Y., Budiman P.M., Shak K.P.Y., Wu T. Y. Recent advancement of coagulation–flocculation and its application in wastewater treatment. Ind. Eng. Chem. Res. 2016. 55. 16. P. 4363-4389. DOI: 10.1021/ACS.IECR.5B04703.
Sheka E.F. Shungite as the natural pantry of nanoscale reduced graphene oxide. Internat. J. Smart Nano Mater. 2014. P. 3-17 (in Russian). DOI: 10.1080/19475411.2014.885913.
Tamburri E., Carcione R., Politi S., Angjellari M., Lazzarini L., Vanzetti L.E., Macis S., Pepponi G., Terrano-va M.L. Shungite carbon as unexpected natural source of fewlayer graphene plate-lets in a low oxidation state. In-org. Chem. 2018. 57. 14. P. 8487-8498. DOI: 10.1021/ACS.INORGCHEM.8B01164.
Kirschhöfer F., Sahin O., Becker G.C., Meffert F., Nusser M., Anderer G., Kusche S., Klaeusli T., Kruse A., Brenner-Weiss G. Wastewater treatment-adsorption of organic micropollutants on activated HTC-carbon de-rived from sewage sludge. Water Sci. Technol. 2016. 73 (3). P. 607–616. DOI: 10.2166/WST.2015.511.
Bonilla-Petriciolet A., Mendoza-Castillo D.I., Reynel-Ávila H.E. Adsorption processes for water treatment and purification. Springer, Cham. 2017. 266 p. DOI: 10.1007/978-3-319-58136-1.
Mohamed N.R. Adsorption technique for the removal of organic pollutants from water and wastewater. Org. Pollut. 2013. DOI: 10.5772/54048.
Lupascu T., Povar I. Analysis of adsorption technologies of water and wastewater treatment used in the republic of moldova. Chem. Ing. J. 2016. V. 4. N 6. P. 147-153. DOI: 10.11648/J.AJCHE.20160406.12.
Bondarenko S.V. Adsorption properties of the natural carbon–mineral sorbent shungite. Adsorbts. Nauki Tekhnol. 2008. P. 384-391 (in Russian). DOI: 10.1260/026361708786035413. Бондаренко С.В. Адсорбционные свойства природного углеродно-минерального сорбента шунгита. Адсорбция. Наука и технологии. 2008. С. 384-391. DOI: 10.1260/026361708786035413.
Gao B., Yue Q., Wang B. Coagulation efficiency and residual aluminum content of polyaluminum silicate chloride in water treatment. Clean Soil Air Water. 2004. V. 32. N 2. P. 125-130. DOI: 10.1002/AHEH.200300527.
Rozhkova N.N. Aggregation and stabilization of shungite carbon nanoparticles. Zhurn. Obshch. Khim. 2013. 83. P. 86-93 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070363213130136. Рожкова Н.Н. Агрегация и стабилизация шунгитовых углеродных наночастиц. Журн. общей химии. 2013. 83. С. 86-93.
Nazarenko M.Yu., Kondrasheva N.K., Saltykova S.N. Sorption properties of fuel shale and spent shale. Coke Chem. 2018. V. 60. N 2. P. 86-89.
