Проведення моніторингу стоків, забруднених барвниками, оцінка їх токсикологічного впливу на навколишнє середовище. Особливості адсорбції барвників на природних сорбентах. Розробка методів і технологічної схеми очищення стоків від органічних барвників.
Незважаючи на значний поступ у захисті гідросфери (розроблення та впровадження сучасних хімічних та біологічних технологій очищення стоків, чисті води рік Москва, Рейн та багатьох інших, активна пропагандистська кампанія серед населення), життєво важливих завдань ще багато і зволікати з їхнім вирішенням неприпустимо. Усе це зумовлює необхідність розроблення та впровадження ефективних і водночас недорогих у виконанні та експлуатації технологій очищення стічних вод від барвників, до яких належить і адсорбційний метод очищення стічних вод від барвників із застосуванням природних дисперсних сорбентів. Для досягнення зазначеної мети необхідно вирішити такі завдання: · провести моніторинг стоків, забруднених барвниками; оцінити їхню кількість, особливості локалізації, міру токсикологічного впливу на навколишнє середовище; Унаслідок досліджень процесу адсорбції органічних барвників активного алого 4ЖТ та аніонного червоного 8С природними дисперсними сорбентами вперше отримано та сформульовано такі результати: · на основі аналізу даних моніторингу стоків, забруднених барвниками, здійснено оцінку їхньої кількості, особливостей локалізації, міри токсикологічного впливу на навколишнє середовище; Особистий внесок здобувача в науковій роботі: розроблено теоретичні засади використання природних дисперсних сорбентів для очищення стоків шляхом адсорбції органічних розчинників [1, 2, 5, 7], методику спектрофотометричного аналізу стоків, забруднених барвниками [6]; здійснено оцінювання токсикологічного впливу барвників на довкілля [8]; ідентифікацію експериментальних даних теоретичним моделям [3, 10]; проаналізовано екологічні аспекти очищення стоків, забруднених органічними забрудниками [8, 4]; розроблено технологічну схему процесу адсорбційного очищення стоків, забруднених барвниками [4, 9].Все це спричинює необхідність розроблення та впровадження ефективних і водночас недорогих у виконанні та експлуатації технологій очищення стічних вод від барвників, до яких зачислено і адсорбційний метод очищення стічних вод від барвників із застосуванням природних дисперсних сорбентів. Подано методику дослідження процесу адсорбції барвників (активного алого 4ЖТ та аніонного червоного 8С) зі стоків природними дисперсними сорбентами (палигорськітом, бентонітом та глауконітом) та методику аналізу відібраних проб. У розділі 3 наведено результати екологічного моніторингу стоків, забруднених барвниками, побудовано карту локалізації джерел стоків на території України. З метою подальшого розрахунку еколого-економічного ефекту від впровадження технології здійснено розрахунок годинного обєму стоків, забруднених досліджуваними барвниками, для фарбувально-обробних підприємств України. Методика ідентифікації експериментальних даних цим моделям полягала в сумісному чисельному рішенні кінетичного та балансового рівнянь сумісно з відповідним рівнянням ізотерми, на відповідність якому досліджувались експериментальні дані.Впровадження розробленої технології адсорбційного очищення стічних вод від органічних барвників із застосуванням природних сорбентів (глауконіту та палигорськіту) дає змогу вирішити актуальну проблему захисту гідросфери від особливо небезпечних забруднювачів через їхній комплексний вплив та непрогнозовані наслідки. На основі проведеного моніторингу стоків, забруднених досліджуваними барвниками активним алим 4ЖТ та аніонним червоним 8С, встановлено, що тільки для фарбувально-обробних підприємств України їхній щогодинний обсяг становить 4800 м3. Для аналізу досліджуваних процесів запропоновано найбільш використовувані теоретичні моделі адсорбції: Ленгмюра, оберненого Ленгмюра, Редліха-Петерсона, Ленгмюра-Френдліха, Дубиніна-Радушкевича, Тоса, модифікованого Дубиніна-Радушкевича, бі-Ленгмюра. Отримані залежності використано для створення програми, що допомогла в подальшому ідентифікувати експериментальні дані поданим вище ізотермам, розрахувати статистичні оцінки апроксимацій, встановити значення кінетичних констант, а також побудувати криві кінетики із використанням отриманих кінетичних констант. Розраховано статистичні оцінки адекватності ідентифікації, аналіз яких дає змогу стверджувати, що у випадку застосування як сорбенту глауконіту найкраще описують процес моделі Редліха-Петерсона, Тоса, Дубиніна-Радушкевича, модифікованого Дубиніна-Радушкевича та Ленгмюра-Френдліха, а у випадку застосування палигорськіту - модифікованого Дубиніна-Радушкевича та Ленгмюра-Френдліха.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Впровадження розробленої технології адсорбційного очищення стічних вод від органічних барвників із застосуванням природних сорбентів (глауконіту та палигорськіту) дає змогу вирішити актуальну проблему захисту гідросфери від особливо небезпечних забруднювачів через їхній комплексний вплив та непрогнозовані наслідки.
2. На основі проведеного моніторингу стоків, забруднених досліджуваними барвниками активним алим 4ЖТ та аніонним червоним 8С, встановлено, що тільки для фарбувально-обробних підприємств України їхній щогодинний обсяг становить 4800 м3. Передусім небезпека забруднення поверхневих вод України стічними водами, що містять синтетичні барвники, стосується басейну ріки Дніпро.
3. За допомогою програми PASS зясовано токсичність досліджуваних барвників, яка становить: - для активного алого 4ЖТ - 91%;
- для аніонного червоного 8С - 85%.
4. На основі теоретичного аналізу розроблено методику опрацювання кінетичних рівнянь, яка ґрунтується на використанні інтегрального методу. Для аналізу досліджуваних процесів запропоновано найбільш використовувані теоретичні моделі адсорбції: Ленгмюра, оберненого Ленгмюра, Редліха-Петерсона, Ленгмюра-Френдліха, Дубиніна-Радушкевича, Тоса, модифікованого Дубиніна-Радушкевича, бі-Ленгмюра. Отримані залежності використано для створення програми, що допомогла в подальшому ідентифікувати експериментальні дані поданим вище ізотермам, розрахувати статистичні оцінки апроксимацій, встановити значення кінетичних констант, а також побудувати криві кінетики із використанням отриманих кінетичних констант.
5. Експериментально встановлено кінетику адсорбції органічного барвника аніонного червоного 8С на природних дисперсних сорбентах - глауконіті та палигорськіті за умов різних температур та різних початкових концентрацій барвника у модельному розчині.
6. За допомогою розробленого програмного забезпечення проведено ідентифікацію експериментальних даних з відомими теоретичними моделями. Розраховано статистичні оцінки адекватності ідентифікації, аналіз яких дає змогу стверджувати, що у випадку застосування як сорбенту глауконіту найкраще описують процес моделі Редліха-Петерсона, Тоса, Дубиніна-Радушкевича, модифікованого Дубиніна-Радушкевича та Ленгмюра-Френдліха, а у випадку застосування палигорськіту - модифікованого Дубиніна-Радушкевича та Ленгмюра-Френдліха.
7. Обчислено значення кінетичних констант адсорбції барвника аніонного червоного 8С на глауконіті та палигорськіті, які надалі можна використовувати для розрахунку промислових процесів адсорбційного очищення та промислової адсорбційної апаратури.
8. Розроблено принципову технологічну схему процесу очищення стічних вод від барвників шляхом застосування природних дисперсних сорбентів. Розроблену технологію передано в Сумський державний науково-дослідний інститут мінеральних добрив і пігментів з метою використання в технологіях очищення стоків від барвників.
9. Розраховано еколого-економічний ефект, який досягається у випадку впровадження розробленої технології для очищення стоків фарбувально-обробних підприємств України, що становить 449 100 грн/рік.
Список литературы
1. Леськів Г.З., Мальований М.С. Очищення стічних вод від барвників природними сорбентами // Хімія, технологія речовин та їх застосування: Вісник Нац. ун-ту “Львівська політехніка”. - Львів, 2003. - №426. - С. 142-144. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, обробка експериментальних даних).
2. Петрусь Р., Мальований М., Варчол Й., Одноріг З., Петрушка І., Леськів Г. Технології очищення стоків із застосуванням природних дисперсних сорбентів // Хімічна промисловість України. - 2003. - №2 (55). - С. 20-22. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, підготовка публікації до друку).
3. Мальований М., Петрушка І., Петрус Р., Леськів Г. Моделювання процесів очищення стоків від синтетичних барвників природними сорбентами // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. - 2007. - №2. - С. 41-47. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, компютерна обробка результатів).
4. Мальований М.С., Леськів Г.З., Петрушка І.М., Одноріг З.С. Адсорбційне очищення стоків від синтетичних барвників. Технологічні аспекти // Хімічна промисловість України. - 2007. - №3 (80). - С. 49-51. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, розробка принципової технологічної схеми).
5. Maliovany Miroslav, Gumnitsky Yaroslav, Petrushka Igor, Leskiv Galina. National University “Lviv Polytechnica”, Lviv, Ukraine. Cleaning water environment from organic compounds using the montmorillonit and palygorskite. Politechnika Czestochowska // Konferencje “Mikrozanieczyszczenia w srodowisku czlowieka” pod redakcja Marty Janosz-Rajczyk, Czestochowa, 25-27 czerwca 2003 r. - Р. 43-44. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, обробка експериментальних даних).
6. Мальований М.С., Петрушка І.М., Чайка О.Г., Леськів Г.З., Канюк О.Г. Застосування природних дисперсних сорбентів в технологіях запобігання органічними забрудненням середовищ // Праці ХІ наук.-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов” (м. Бердянськ 9-13 червня 2003 р.). - Бердянськ, 2003. - Т. 3. - С. 910-912. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, розроблення методики спектрофотометричного аналізу стоків).
7. Петрушка І., Леськів Г. Застосування глинистих матеріалів в очисних технологіях //VIII Міжнар. наук.-практ. конференція “Проблеми управління якістю підготовки фахівців екологів у світлі інтеграції освіти України в європейський простір та перспективні природоохоронні технології”: Тези доповідей 15-17 жовтня. - Львів, 2003. - C. 63. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, обробка експериментальних даних).
8. Мальований М.С., Леськів Г., Петрушка І.М. Очищення стічних вод від барвників // ХІІІ Междунар. научно-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов, утилизация отходов”: Сборник научных трудов 13.06 2005 г. - Алушта, 2005. - С. 900-901. (Особистий внесок - оцінювання токсикологічного впливу барвників на довкілля).
9. Мальований Мирослав, Петрушка Ігор, Петрус Роман, Леськів Галина. Токсикологічні та технологічні проблеми очищення стічних вод від органічних барвників // XV Междунар. научно-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов, утилизация отходов”: Сборник научных трудов 11.06.2007 г. - Бердянск, 2007. - Т. 2 - С. 156-161. (Особистий внесок - участь у проведенні експериментальних досліджень, розробка принципової технологічної схеми).
10. Мальований Мирослав, Петрус Роман, Петрушка Ігор, Леськів Галина. Очищення стічних вод від синтетичних барвників природними дисперсними сорбентами // Міжнар. наук. конференція “Мембранні та сорбційні процеси і технології”: Тези доповідей 5-7 березня. - Київ, 2007. - С. 68. (Особистий внесок - ідентифікація експериментальних даних теоретичним моделям).
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
