Порівняння ефективності різних способів мікрохвильової активації бентоніту у процесі очищення ним стічних вод від надлишку фосфатів

Ключові слова: стічні води, фосфати, адсорбція, бентоніт, мікрохвилі

Анотація

Досліджено можливості зменшення вмісту фосфатів у скидах стічних вод прибережних населених пунктів малих річок шляхом сорбційного очищення. Для прикладу обрано верхню течію річки Прут в околицях міста Яремче (Івано-Франківська обл., Україна). Підтверджено раніше опубліковані дані автора статті та інших дослідників про те, що у річковій воді на вказаній ділянці збільшилась кількість забруднювачів, зокрема сполук фосфору. Показано, що значний вплив на цей факт мають не повністю очищені стічні води санаторіїв та інших рекреаційних закладів міста Яремче, які містять надлишок фосфат-іонів. На підставі власних попередніх досліджень та теперішньої роботи запропоновано вилучати ці іони за допомого природного сорбенту бентоніту, активованого мікрохвилями у різні способи. Один з них – опромінення бентоніту мікрохвилями у чистій воді, видалення цієї промивної води, а тоді внесення активованого у такий спосіб бентоніту у стічну воду. Цей спосіб названо "стимуляція". Другий спосіб – безпосереднє внесення необробленого (нативного) бентоніту у стічну воду, а мікрохвильовому опроміненню піддається вже приготовлена суспензія. Такий спосіб названо "пряме опромінення". Показано, що мікрохвильова активація бентоніту в обох випадках збільшує коефіцієнт вилучення фосфат-іонів із стічних вод у декілька разів, порівняно з нативним бентонітом. Виявлено, що у лабораторних умовах "пряме опромінення" дає кращі результати щодо ступеня вилучення фосфат-іонів, відносно способу "стимуляції". Показано, що у промислових масштабах здійснити "пряме опромінення" суспензії бентоніту досить складно. Подано обґрунтовану пропозицію використовувати спосіб "стимуляції" бентоніту для вилучення надлишку фосфатів із стічних вод на реально працюючих очисних спорудах.

Біографія автора

Б. Я. Бойчук, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів

підполковник служби цивільного захисту, начальник курсу інституту пожежної та техногенної безпеки ЛДУ БЖД

Посилання

Bila, T. A., Lyashenko, Ye. V., & Okhrimenko, O. V. (2020). Doslidzhennya vmistu fosfativ u poverkhnevykh vodakh. Vodni bioresursy ta akvakultura, 1, 111–118. [In Ukrainian] https://doi.org/10.32581/wba.2020.1.10
Boichuk, B. Ya., & Kuzyk, A. D. (2020). Otsinka efektyvnosti roboty ochysnykh sporud mista Yaremche za hidrokhimichnymy pokaznykamy richky Prut. IV Vseukr. nauk. konf. "Teoretychni ta eksperymentalni aspekty suchasnoyi khimiyi, Dnipro, 123–126. [In Ukrainian].
Boichuk, B. Ya., Kuzyk, A. D., Sysa, L. V., & Voloshchyshyn, A. I. (2019). Antropohennyy vplyv na osnovni hidrokhimichni parametry richky Prut v okolytsyakh mista Yaremche. Ekolohichna bezpeka, 1(27), 50–57. [In Ukrainian].
Foletto, E. L., Paz, D. S., & Gundel, A. (2013). Acid-activation assisted by microwave of a Brazilian bentonite and its activity in the bleaching of soybean oil. Applied Clay Science, 83–84, 63–67. https://doi.org/10.1016/j.clay. 2013.08.017.
Khilchevskyi, V. K., Kurylo, S. M., & Sherstyuk, N. P. (2018). Chemical composition of different types of natural waters in Ukraine. J. Geol. Geograph. Geoecolog, 27(1), 68–80. https://doi.org/10.15421/111832
Kirilyuk, O. V. (2013). Otsinka hidrokhimichnoho statusu vod malykh richok baseynu verkhnoho Prutu (na prykladi richok Hukiv, Dereluy ta Vyzhenka). Hydrology, hydrochemistry and hydroecology: scientific collection, 4(31), 62–67. [In Ukrainian].
Kontsur, A. Z., Dumas, I. Z., & Sysa, L. V. (2018). Ochyshchennya vodnykh system vid nadlyshku fosfativ za dopomohoyu bentonitu, aktyvovanoho nadvysokochastotnym vyprominyuvannyam. Scientific Bulletin of UNFU, 28(7), 78–82. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/40280717
Kontsur, A. Z., Karpyak, O. R., & Sysa, L. V. (2016). Osoblyvosti reheneratsiyi bentonitu z vykorystannyam nadvysokochastotnoho vyprominyuvannya na prykladi biohennykh ioniv. Scientific Bulletin of UNFU, 26(8), 292–298. [In Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/40260845
Korichi, S., Elias, A., Mefti, A., & Bensmaili, A. (2012). The effect of microwave irradiation and conventional acid activation on the textural properties of smectite: comparative study. Applied Clay Science, 59–60, 76–83. https://doi.org/10.1016/j.clay.2012.01.020
Legras, B., Polaert, I., Thomas, M., & Estel, L. (2013). About using microwave irradiation in competitive adsorption processes. Applied Thermal Engineering, 57(1–2), 164–171. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2012.03.034
Matsuska, O. V., Sydorchuk, O. V., & Sabadash, V. V. (2014). Adsorbtsiya fosfativ pryrodnymy ta modyfikovanymy sorbentamy iz vodnykh rozchyniv. Scientific Bulletin of S. Z. Gzhytsʹkyy LSU VMBT, 16, 3(3), 342–347. [In Ukrainian].
Pecharsky, V. K., & Zavalij, P. Yu. (2005). Fundamentals of powder diffraction and structural characterization of materials. Springer, USA, 713. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09579-0.
Ravindra, R. S., Kaneko, S., Endo, T., & Lakshmi, R. T. (2017). Spectroscopic Characterization of Bentonite. Journal of Lasers, Optics & Photonics, 4(3), 171–175. https://doi.org/10.4172/2469-410X.1000171.
Yatsiuk, M., Nabyvanets, Yu., & Osadcha, N. (2017). Adaptation of Ukrainian water resource assessment to European legislation. Meteorology, Hydrology and Water Management, 5(1), 37–45. https://doi.org/10.26491/ mhwm/67267.
Опубліковано
2022-04-28
Як цитувати
Бойчук, Б. Я. (2022). Порівняння ефективності різних способів мікрохвильової активації бентоніту у процесі очищення ним стічних вод від надлишку фосфатів. Науковий вісник НЛТУ України, 32(2), 45-49. https://doi.org/10.36930/40320207
Розділ
Екологія та довкілля