ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УДАЛЕНИЮ ИЗ ВОДЫ СОЛЕЙ ЖЕСТКОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН И БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН
Рациональное водопользование является одним из приоритетных направлений в области охраны окружающей среды. Стремительно растущая потребность в воде и ограниченность ее запасов наряду с удорожанием процессов водоподготовки приводят к необходимости создания новых технологий обработки воды.
Для подземных вод Алтайского края выявлено несоответствие качества нормативным требованиям по железу, марганцу и общей жесткости. В этой связи актуальна проблема умягчения воды, подаваемой в целях хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения.
Отдельные виды производств предъявляют к технологической воде высокие требования по содержанию солей жесткости. При использовании воды для питьевых нужд степень жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий, при этом высокие ее значения ухудшают органолептические свойства воды и здоровье человека в целом. В соответствии с СанПиН 2.1.4-1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л [1].
Наиболее часто для умягчения воды применяется ионный обмен. Однако традиционно используемые синтетические ионообменные смолы имеют высокую стоимость и предъявляют достаточно жесткие требования к воде, подаваемой на очистку, в частности по взвешенным веществам.
В связи с этим представляется целесообразным поиск недорогих сорбентов, не требующих тщательной предварительной подготовки воды. Среди таких материалов в мировой пpaктике используют углеродные нетканые сорбенты, цеолиты, бентонитовые глины. Последние, несмотря на достаточную дешевизну и высокую сорбционную емкость, обладают высоким гидравлическим сопротивлением и легко вымываются при фильтровании. Поэтому применение бентонитовых глин требует их предварительного нанесения на подготовленный каркас с последующим закреплением на нем. Для этих целей нами было предложено использовать в качестве матрицы минеральные базальтовые волокна. Данные материалы являются легкодоступными и недорогими. Однако их непосредственное применение затруднено в связи с тем, что они содержат значительное количество оксидов кальция и магния. Поэтому волокно было подвержено предварительному выщелачиванию соляной кислотой при повышенной температуре [2].
Использование бентонитовых глин предполагает предварительную активацию - замещение преобладающего обменного катиона кальция, на ионы другого, более активного металла, например, натрия. Для этого были применены следующие типы активации: кислотная (20 %-м раствором соляной кислоты), солевая (5 %-м раствором хлорида натрия) и содовая (5 %-м раствором карбоната натрия).
Обработка бентонитов осуществлялась следующим образом: глина в количестве 100 г смешивалась с 1 литром раствора для активации, после чего компоненты тщательно перемешивались и выдерживались для протекания обменных реакций в течение 24 часов. Далее глину промывали дистиллированной водой, высушивали и измельчали.
Были изучены сорбционные хаpaктеристики бентонитов Таганского, Екатеринбургского и Хакасского месторождений.
Значение сорбционной емкости полученных активированных образцов бентонитов определяли в статических условиях при постоянной температуре 20 °С. Для этого были наведены модельные растворы с содержанием ионов жесткости от 1 до 10 мг-экв/л, в которые вносилось по 1 г исследуемой глины, после чего осуществлялось перемешивание в течение 2 часов. После отстаивания суспензии проводился анализ осветленного раствора на содержание ионов жесткости путем титрования трилоном Б в присутствии индикатора эриохрома черного [3].
Анализ полученных данных по активации бентонитов показал, что тип активации существенно влияет на значение их сорбционной емкости. Наименьшие значения отмечены для кислотной, наибольшие - для содовой активации. При этом максимальное значение сорбционной емкости наблюдалось для Екатеринбургского бентонита (0,75 мг-экв/г).
На основе именно этого типа бентонита и выщелоченного базальтового волокна был получен сорбент для умягчения воды, для которого были определены статическая и динамическая обменные емкости, рассмотрена возможность его регенерации.
Изучение динамической емкости проводили на модельных растворах с концентрациями 6 и 10 мг-экв/л. Зависимость эффективности очистки от удельного объема пропущенного раствора приведены на рис. 1. Как видно, максимальный эффект очистки составил 70 и 37 % соответственно после пропускания первых порций модельного раствора, после чего наблюдается плавное снижение эффективности.
Рис. 1. Зависимость эффективности извлечения (Э) ионов жесткости от удельного объема (Vуд) пропущенного раствора
Исследования по регенерации сорбента раствором карбоната натрия представлены на рис. 2, из которого видно, что сорбент может быть использован неоднократно, однако при этом наблюдается снижение сорбционной емкости.
Полученные результаты показали возможность использования сорбционного материала на основе выщелоченного базальтового волокна и бентонитовых глин в целях умягчения воды. Для повышения его эффективности необходимо проведение дальнейших исследований.
Список литературы
- СанПиН 2.1.4-1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.
- Бекман И.Н.// Вестник московского университета // Серия 2. Химия. - 2003. - №5. - С. 44.
- Лурье Ю.Ю.// Унифицированные методы анализа природных и сточных вод. - М.: Химия, 1971. - 375 с.
Статья в формате PDF
240 KB...
11 06 2026 11:28:32
Статья в формате PDF
117 KB...
10 06 2026 21:47:29
Статья в формате PDF
117 KB...
09 06 2026 5:39:57
Статья в формате PDF
109 KB...
08 06 2026 19:13:32
Статья в формате PDF
125 KB...
05 06 2026 0:21:26
Представлены результаты опытов биологической рекультивации на отвалах Мирнинского ГОКа.
...
03 06 2026 2:59:11
Статья в формате PDF
314 KB...
02 06 2026 5:52:37
Статья в формате PDF
104 KB...
01 06 2026 16:21:38
Статья в формате PDF
90 KB...
31 05 2026 9:32:37
Изложены ключевые положения главных системных концепций современного естествознания — системологии (общей теория систем) и синергетики (теории самоорганизующихся систем). Рассмотрены основные свойства системных объектов: дискретность, элемент, связи, структура, паттерн, организация, целостность, интеграция, иерархия, управление, самоорганизация. Охаpaктеризованы особенности биологических систем: обмен веществ, итеративность, дискретность (прострaнcтвенная и временная), избыток структурных элементов и связей между ними, наследственность и изменчивость, способность к самоорганизации и саморазвитию, раздражимость и возбудимость, способность к адаптации, самовоспроизведение (размножение).
...
30 05 2026 2:27:38
Статья в формате PDF
120 KB...
29 05 2026 2:31:56
Статья в формате PDF
117 KB...
28 05 2026 3:11:56
Статья в формате PDF
321 KB...
27 05 2026 4:39:42
В настоящей работе исследована зависимость плотности прессовок на железной, медной и никелевой с различными углерод содержащими порошковыми наполнителями от давления статического прессования. Для всех изучаемых двухфазных порошковых смесей, и для каждой стадии прессования рассчитаны постоянные уплотняемости. Физический смысл постоянных в предложенной работе выяснен. Для каждой стадии прессования определен интервал плотности в зависимости от химического и концентрационного составов порошковой смеси. В работе, приведены данные уплотняемости порошкового тела при приложении давлении прессования в условиях статической нагрузки, используя которые можно объяснить процессы, наблюдаемые в процессе уплотнения порошка. Оценка уплотняемости порошков позволяет составить более эффективную технологию изготовления порошковых изделий с заданными значениями плотности.
...
26 05 2026 23:33:36
Статья в формате PDF
737 KB...
24 05 2026 12:52:46
Статья в формате PDF
121 KB...
23 05 2026 5:37:10
Статья в формате PDF
110 KB...
21 05 2026 21:13:16
Статья в формате PDF
125 KB...
20 05 2026 17:15:36
Статья в формате PDF
91 KB...
19 05 2026 2:12:10
Статья в формате PDF
274 KB...
18 05 2026 14:42:57
Представлен научный обзор литературных данных о репаративной регенерации соединительной ткани и возможного регуляторного влияния на этот процесс с помощью облучения рефлексогенных кожных зон электромагнитным излучением крайне высокочастотного и терагерцового диапазонов. Акцентируется внимание на значении нейровегетативного компонента в ходе адаптационных реакций соединительной ткани к повреждению с помощью современных стресс-лимитирующих реабилитационных технологий. Анализируются современные гипотезы предполагаемого механизма действия корригирующих методик на основе электромагнитных стимулов крайне высокочастотного и терагерцового диапазонов на процессы межклеточных нейроиммунноэндокринных взаимодействий. Обосновывается необходимость дальнейших экспериментальных исследований на клеточном уровне in vitro для подбора оптимальных параметров воздействия с целью регуляции пролиферативной и функциональной клеточной активности и разработки новых приборов с шумовым диапазоном излучения.
...
17 05 2026 18:22:42
Статья в формате PDF
120 KB...
16 05 2026 20:17:55
Статья в формате PDF
118 KB...
15 05 2026 12:59:40
Статья в формате PDF
108 KB...
14 05 2026 20:46:30
Статья в формате PDF
103 KB...
13 05 2026 13:52:32
Статья в формате PDF
107 KB...
12 05 2026 22:43:35
Статья в формате PDF
97 KB...
11 05 2026 23:40:34
Статья в формате PDF
100 KB...
10 05 2026 1:18:19
Статья в формате PDF
137 KB...
09 05 2026 12:53:42
Статья в формате PDF
111 KB...
08 05 2026 23:47:31
Статья в формате PDF
266 KB...
07 05 2026 1:39:24
Статья в формате PDF
299 KB...
06 05 2026 8:20:31
Статья в формате PDF
94 KB...
05 05 2026 7:14:36
Статья в формате PDF
225 KB...
04 05 2026 2:57:27
Статья в формате PDF
103 KB...
03 05 2026 17:26:44
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
