СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕМБРАН И КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОНАНОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОЦЕССА ЛАТУНИРОВАНИЯ

  • Irina V. Khorokhorina Тамбовский государственный технический университет
  • Sergey I. Lazarev Тамбовский государственный технический университет
  • Yuri M. Golovin Тамбовский государственный технический университет
  • Dmitry S. Lazarev Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина
Ключевые слова: удельный выходной поток, коэффициент задержания, структура мембраны, электронанофильтрация

Аннотация

Исследованы основные структурные характеристики мембран и кинетические зависимости электронанофильтрационного разделения сточных вод процесса латунирования. Рассчитаны коэффициент задержания и удельный выходной поток для прианодной и прикатодной мембраны. Проанализированы зависимости коэффициента задержания и удельного выходного потока от трансмембранного давления и плотности тока и отмечается, что прианодная мембрана в результате наложения на систему «мембрана-раствор» постоянного электрического потенциала начинает закупориваться, и на ее поверхности образуется слой осадка из-за протекания электрохимического процесса. Приведено сравнение задерживающей способности мембран ОПМН-П и ОПМН-К для реального отработанного технологического раствора после процесса латунирования и модельного раствора, содержащего такие же концентрации ионов меди (Cu2+) и цинка (Zn2+), как и в реальном стоке. Исследованы и проанализированы структурные характеристики нанофильтрационных мембран типа ОФАМ-К и ОПМН-П. Рассмотрены изменения кристаллической и аморфной фазы активного слоя и подложки мембраны. Изменение кристаллических параметров в кристаллитах можно объяснить лишь особенностями строения макромолекул полиамида и их ориентацией при кристаллизации. Под действием трансмембранного давления и транспорта молекул воды происходит полиморфизм упаковки кристаллической решетки. Плотность упаковки аморфных фаз рабочей мембраны уменьшается, что влияет на транспортные и селективные свойства мембраны. Фактически деформация аморфно-кристаллического полимера приводит к перестройке структуры не только в ориентации макромолекул аморфной, но и кристаллической фазах мембран. Также отмечено, что плотность упаковки аморфных фаз рабочей мембраны уменьшается, что влияет на транспортные и селективные свойства мембраны.

Литература

Pavlov D.V., Kolesnikov V.A. Sewage treatment of electroplating: new solutions. Vodosnab. Sanitar. Tekhn. 2012. N 6. P. 66-69 (in Russian).

Istomina N.V., Sosnovskaya N.G., Kovalyuk E.N. Equipment for electrochemical production. Angarsk: AGTA. 2010. 100 p. (in Russian).

KhranilovYu.P. Ecology and electroplating: problems and solutions. Kirov: Izd. VyatGTU. 2000. 97 p. (in Russian).

Berengarten M.G., Gulyaeva E.S. Ion transfer through ion exchange membranes during electrodialysis concentration. Voda: Khim. Ekolog. 2011. N 10. P. 77-81 (in Russian).

Kolesnikov A.V. Cathodic and anodic processes in solutions of zinc sulfate in the presence of surfactants. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [Russ. J. Chem. & Chem. Tech.]. 2016. V. 59. N 1. P. 53-56 (in Russian).

Dubrovskaya O.G., Kulagina V.A., Kurilina T.A., Lib F.Ch. The use of modified sorption material for effective wastewater treatment of electroplating production. Zhurn. Sibir. Fed. Uni-ta. Tekhn. Tekhol. 2017. V. 10. N 5. P. 621-630 (in Russian). DOI: 10.17516/1999-494X-2017-10-5-621-630.

Kuzina O., Pankratov E., Tkachev V. Modelling of organizational and technological parameters of the informational model of municipal infrastructure facilities subject to reorganization. MATEC Web of Conferences. 2016. V. 86. UNSP 05023. DOI: 10.1051/matecconf/20168605023.

Makisha N., Gogina E. Methods of biological removal of nitrogen from waste water and ways to its intensification. Appl. Mech. Mater. 2014. V. 587-589. P. 644-647. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.587-589.644.

Zenin B.S., Slosman A.I. Modern technologies of surface hardening and coating. Tomsk: Izd. Tomsk. Politekh. Un-ta. 2012. 120 p. (in Russian).

Volesky B. Detoxification of metal-bearing effluents: biosorption for the next century. Hydrometallurgy. 2001. N 59. P. 203-216. DOI: 10.1016/S0304-386X(00)00160-2.

Navarro P., Alguacil F.J. Purification of copper electrowinning solutions by means of solvent extraction with tributylphosphate. Can. Metall. Q. 1996. N 35. P. 133-141. DOI: 10.1179/cmq.1996.35.2.133.

Zhamskaya N.N., Shapkin N.P., Polomarchuk T.A. A method for treating wastewater from toxic metals with wastewater from food enterprises. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Pishchev. Technol. 2003. N 2-3. P. 40-41 (in Russian).

Pugacheva I.N., Karmanov A.V., Zueva S.B., De Michelis I., Ferella F., Molokanova L.V., Vegliò F. Heavy metal removal by cellulose-based textile waste product. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [Russ. J. Chem. & Chem. Tech.]. 2020. V. 63. N 2. P. 105-110. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6098.

Kakhramanov N.T., Arzumanova N.B., Gahramanly J.N., Gadjieva R.S. Sorption of heavy metals by multicomponent foams. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [Russ. J. Chem. & Chem. Tech.]. 2019. V. 62. N 5. P. 110-117 DOI: 10.6060/ivkkt.20196205.5769.

Mulder M. Introduction to membrane technology. M.: Mir. 1999. 513 p. (in Russian).

Lazarev S.I. Methods of electrobaromembrane separation of solutions. Tambov: Izd. Tamb. Gos. Tekh. Un-ta. 2007. 84 p. (in Russian).

Arisova V.N. Structure and properties of KM. Volgograd: VolgGTU. 2008. 94 p. (in Russian).

Gorelik S.S., Rastorguev L.N., Skakov Yu.A. X-ray and electron-optical analysis. M.: Metallurgiya. 2002. 360 p. (in Russian).

Grechin O.V., Smirnov P.R. X-ray scattering intensity curves of electrolyte solutions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V.59. N 6. P. 72-77 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165906.5374k.

Umansky N.S., Skakov Yu.A., Ivanov A.N., Rastorguev P.N. Crystallography, radiography and electron microscopy. M.: Metallurgiya. 1982. 632 p. (in Russian).

Kovaleva O.A. Calculation of the technological and structural characteristics of the nanofiltration and flat-chamber type electron-filtration apparatus. Vestn. Tamb. Un-ta. Ser. Estestv. Tekhn. Nauki. 2017. V. 22. N 5. P. 1154-1160 (in Russian). DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-5-1154-1160.

Fedotov Yu.A., Smirnova N.N. Aromatic polyamides with ionic groups: synthesis, properties, applications. Plast. Massy. 2008. N 8. P. 18-21 (in Russian).

Опубликован
2020-05-22
Как цитировать
Khorokhorina, I. V., Lazarev, S. I., Golovin, Y. M., & Lazarev, D. S. (2020). СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕМБРАН И КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОНАНОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОЦЕССА ЛАТУНИРОВАНИЯ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(7), 95-102. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206307.6117
Раздел
Экологические проблемы химии и химической технологии