Доцільність застосування клиноптилоліту як засобу захисту водоймищ від шкідливого антропогенного впливу. Процеси термічного та хімічного активування цеолітів. Головні етапи процесу сорбційного очищення стічних вод, його технологічна схема та вимоги.
Аннотация к работе
Тому в період загострення водноекологічних проблем та обмеженості коштів у підприємств на водоохоронні заходи важливе місце при виборі найбільш оптимальної технології очищення стічних вод займає оцінка її ефективності. В середньому на виробництво 1 т барвників витрачається близько 100-225 т води. При фарбуванні тканин в залежності від типу барвника який використовується, а також способу забарвлення в стічні води попадає від 10 до 40% використоваваних барвників. Метою роботи було теоретичне обґрунтування та експериментальне дослідження використання природного клиноптилоліту для очищення стоків від прямих барвників, що в свою чергу забезпечує екобезпеку водних ресурсів. Особистий внесок здобувача в науковій роботі: сформульовано постановку проблеми очищення стоків від прямих барвників [1, 9, 10, 14]; вивчено термічну стійкість клиноптилоліту в залежності від діаметру частинок [7]; вивчено вплив попередньої термічної та хімічної обробки на адсорбційні характеристики клиноптилоліту [2, 8, 13, 18]; досліджено процес хімічного модифікування цеолітів сульфатною та соляною кислотами з використанням ренгенофазового аналізу та ІЧ спектроскопії [3, 4, 8, 15, 17]; досліджено кінетику хімічної активації та очищення стоків від прямих барвників в шарі та в апараті з мішалкою [1, 11]; визначено ККМ прямих барвників для побудови ізотерм сорбції на клиноптилоліті [6]; побудовані ізотерми сорбції прямих барвників на комплексно модифікованому клиноптилоліті [12, 16]; розроблено технологічну схему з очищення стічних вод від прямих барвників [5].В першому розділі «Огляд літературних джерел» при проведенні екологічного моніторингу розглянуті та проаналізовані загальні відомості про існуючі методи очищення стоків від прямих барвників; розглянутий технологічний процес виробництва барвників та визначені стадії утворення стічних вод; обґрунтований вплив забруднюючих речовин, які утворюються під час виробництва та використання барвників для потреб легкої та целюлозно-паперової промисловості, на довкілля. Барвники на території України використовують у наступних галузях промисловості: текстильна [бавовняна - Київська, Харківська, Львівська, Чернівецька області, тощо; вовняна - Чернігівська, Донецька, Одеська та Сумська області; лляна - Житомирська, Рівненська, Львівська та Чернівецька області; трикотажна - Київська, Харківська, Львівська, Одеська, тощо; шкіряна і взуттєва - Київська, Луганська, Одеська, Львівська та Запорізька області; хутряна - Тисмениця (Івано - Франківська обл.), м. Для очищення неконцентрованих стоків доволі перспективним є адсорбційний спосіб, де в якості сорбенту використовують активоване вугілля, однак його висока вартість та невисока сорбційна ємність при поглинанні барвників зумовили необхідність пошуку нових, більш дешевих і широко розповсюджених матеріалів, які характеризуються достатньо високою механічною міцністю, більшою пористістю і які могли б очищати воду до ГДК. На дериватографі Q-1500 системи Паулік-Паулік-Ердей була визначена адсорбційна здатність мінералу та визначена питома площа поверхні; Ренгенофазовим аналізом був встановлений мінералогічний склад мінералу. Результати досліджень показали, що серед термічно активованих зразків, зразок ІІІ характеризується найбільшою втратою маси на І стадії, а отже має найбільшу сорбційну ємність.Величина адсорбції суттєво залежить від просторової структури барвника, здатності до асоціації, наявності функціональних груп у молекулі, а також його молярної маси. Тому ефективність використання сорбентів в процесах очищення води та забезпеченні екологічної безпеки водних ресурсів буде залежати від типу барвника та його концентрації в розчині. При проведенні досліджень концентрації розчинів барвників в присутності зразків природного клиноптилоліту майже не змінювались. Досліджувані прямі барвники - це колоїдні ПАР, які здатні в розчині утворювати асоціати і адсорбуватись на поверхні у вигляді міцел чи асоціатів. При досягненні концентрації барвників, рівної ККМ на поверхні рідини утворюється насичений мономолекулярний шар, сформований молекулами барвників, а в розчині починають формуватись асоціати барвників, які називаються міцелами.Шляхом лінеаризації ізотерми сорбції (рівняння 4.2) були визначені константи рівняння Ленгмюра (рівняння 4.3 та табл. Як видно з результатів досліджень зразки, модифіковані HCL (зразок VIII) мають більшу сорбційну здатність відносно ПФ та ПЗ. Для цих зразків у всій області досліджуваних концентрацій значення граничної адсорбції (А?) є вищими порівняно з зразками модифікованими сірчаною кислотою (зразок VI). Адсорбційні характеристики ПС на активованих зразках клиноптилоліту не досліджували оскільки цей процес був ускладнений явищем коагуляції цього барвника і виділенням його в окрему фазу, це явище добре узгоджується з літературними даними. Наявність інтенсивної смуги в області 1590-1600 см-1 вказує на валентні коливання С=О груп, коливання бензольного ядра підтверджуються інтенсивною смугою в області 1480-1498 см-1.Існуюча технологічна сх