Научная статья на тему 'ВИКОРИСТАННЯ ГЛАУКОНІТУ В ТЕХНОЛОГІЇ ЗНЕШКОДЖЕННЯ РІДКИХ ВІДХОДІВ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА'

ВИКОРИСТАННЯ ГЛАУКОНІТУ В ТЕХНОЛОГІЇ ЗНЕШКОДЖЕННЯ РІДКИХ ВІДХОДІВ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
5
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
рідкі відходи / коксохімічна галузь / адсорбція / стічні води / глауконіт / кислотна активація / Avogadro 1.2.1 / Мolview / liquid waste / coking industry / adsorption / wastewater / glauconite / acid activation / Avogadro 1.2.1 / Molview

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — О. Р. Бєлянська, Л. В. Ващенко, Д. С. Громова, А. Л. Коваленко, О. В. Кравченко

Через обмеження у доступі до широкого асортименту вугільних марок, промисловість вимушена використовувати тільки 2–3 марки вугілля. Такий технологічний прийом негативно впливає на уловлення і переробку хімічних продуктів коксування. Цехи спроектовані на певні склади шихт, де можуть утилізовуватися рідкі відходи тільки обмеженим вмістом полютантів. Утворені рідкі відходи не знешкоджуються повністю на стадії біохімочищення і, коли надходять на гасіння коксу, випаровуються, потрапляють у навколишнє середовище. Метою роботи є моделювання процесу сорбції полютантів на глауконіті, що впливає на ведення технології переробки рідких відходів коксохімічного виробництва. Глауконіт не має єдиної хімічної формули через коливання його вмісту. Формула змінюється у залежності від родовища, де він утворився. Узагальнена хімічна формула глауконіту має вигляд (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, Al)4O10]. Великі родовища глауконіту є у Західно-Волинському регіоні та у Адамівському родовищі Хмельницької області. У роботі шляхом математичного моделювання створено фрагмент структури глауконіту Адамівського родовища Хмельницької області (довжина зв’язку між Калієм і Оксигеном становить 2,265 Å; кут зв’язування Алюміній-Оксиген-Сіліцій становить 133º; довжина зв’язку Алюмінійгідроксид становить 1,834Å; енергія фрагмента після оптимізації геометрії становить 758,992 кДж/моль). Запропоновано механізм сорбції полютантів із рідких відходів коксохімічного виробництва на глауконіті. Висока специфічність сорбції глауконіту до наведених полютантів обумовлюється дисперсійними силами Ван-дер-Ваальсових взаємодій та іонообмінним механізмом. Пропонується методом обкатки або екструзією отримувати гранульований сорбент із хімічно-активованого глауконіту для знешкодження рідких відходів коксохімічного виробництва, що містять широкий спектр полютантів. Наведено удосконалену технологічну схему установки знефенолення стічних вод біохімічним методом із попереднім доочищенням рідких відходів шляхом адсорбції на кислотно-активованому гранульованому глауконіті. Після зниження ефективності вилучення фенолів нижче 50 % пропонується проводити десорбцію HCl 0,1 М протягом 6–12 діб.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — О. Р. Бєлянська, Л. В. Ващенко, Д. С. Громова, А. Л. Коваленко, О. В. Кравченко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE USE OF GLAUCONITE IN THE TECHNOLOGY OF THE DISPOSAL OF LIQUID WASTE OF THE COKE CHEMICAL PRODUCTION

Due to restricted access to a wide range of coal grades, the industry is forced to utilize only 2–3 coal types. Such a technological approach negatively impacts the technology of capturing and processing the chemical products of coking. These plants are designed for specific compositions of charge materials, where liquid waste with only limited pollutant content can be utilized. The formed liquid waste is not completely neutralized in the biochemical purification stage and, upon entering the coke quenching process, evaporates, releasing pollutants into the environment. The purpose of the work is to model the process of pollutant sorption on glauconite, which affects the technology of processing liquid waste of coke chemical production. Glauconite does not have a single chemical formula due to fluctuations in its content. The formula varies depending on the deposit where it was formed. The generalized chemical formula of glauconite has the form (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, Al)4O10]. There are large deposits of glauconite in the Western Volyn region and in the Adamiv deposit of the Khmelnytskyi region. Using mathematical modeling in the research, a fragment of the structure of Adamivka deposit glauconite in Khmelnytskyi region was created (the bond length between Potassium and Oxygen is 2.265 Å; the Aluminum-OxygenSilicon bonding angle is 133º; the Aluminum-hydroxide bond length is 1.834 Å; the energy of the fragment after geometry optimization is 758.992 kJ/mol). A mechanism for the sorption of pollutants from liquid waste of coking chemical production on glauconite has been proposed. The high specificity of glauconite’s sorption to the mentioned pollutants is determined by van der Waals dispersion forces and an ion exchange mechanism. It is proposed to obtain a granular sorbent from chemically activated glauconite by the method of running-in or extrusion for the disposal of liquid waste from coke-chemical production containing a wide range of pollutants. An improved technological scheme for the installation of phenol removal from wastewater by biochemical methods with preliminary purification of liquid waste through adsorption on acid-activated granulated glauconite is provided. If the efficiency of phenol removal decreases below 50%, it is proposed to conduct desorption with 0.1 M HCl for 6–12 days.

Текст научной работы на тему «ВИКОРИСТАННЯ ГЛАУКОНІТУ В ТЕХНОЛОГІЇ ЗНЕШКОДЖЕННЯ РІДКИХ ВІДХОДІВ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА»

1НЖЕНЕРН1 НАУКИ

УДК 66

DOI https://doi.Org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.1

О. Р. БеЛЯНСЬКА

кандидат техшчних наук, доцент, доцент кафедри хiмiчних та бюлопчних технологш Днiпровський державний техшчний унiверситет ORCID: 0000-0001-8026-8004

Л. В. ВАЩЕНКО

завiдувач лаборатори кафедри хiмiчних та бiологiчних технологiй Днiпровський державний техшчний ушверситет ORCID: 0009-0006-6464-2784

Д. С. ГРОМОВА

мапстр кафедри фiзичноl, оргашчно! та неоргашчно! хiмil Дншровський нацiональний унiверситет iменi Олеся Гончара

ORCID: 0009-0003-5735-5240

А. Л. КОВАЛЕНКО

кандидат хiмiчних наук, доцент, завщувач кафедри хiмiчних та бiологiчних технологш Дншровський державний техшчний ушверситет ORCID: 0000-0003-1496-6634

О. В. КРАВЧЕНКО

доктор техшчних наук, старший науковий сшвробггник, професор кафедри хiмiчних та бюлопчних технологш Дншровський державний техшчний ушверситет ORCID: 0009-0006-8833-3441

ВИКОРИСТАННЯ ГЛАУКОН1ТУ В ТЕХНОЛОГИ ЗНЕШКОДЖЕННЯ Р1ДКИХ В1ДХОД1В КОКСОХ1М1ЧНОГО ВИРОБНИЦТВА

Через обмеження у доступi до широкого асортименту вугшьних марок, промисловкть вимушена викорис-товувати тшьки 2-3 марки вугшля. Такий mехнологiчний прийом негативно впливае на уловлення i переробку хiмiчних продуктiв коксування. Цехи спроектован на певт склади шихт, де можуть утил1зовуватися рiдкi вiд-ходи тшьки обмеженим вмiстом полютантiв. Утвореш рiдкi вiдходи не знешкоджуються повнктю на стадИ бiохiмочищення i, коли надходять на гастня коксу, випаровуються, потрапляють у навколишне середовище.

Метою роботи е моделювання процесу сорбцИ полютантiв на глауконiтi, що впливае на ведення технологи переробки рiдких вiдходiв коксохiмiчного виробництва. Глауконт не мае едино'1' хiмiчноi формули через коливання його вмкту. Формула змтюеться у залежностi вiд родовища, де вт утворився. Узагальнена хiмiчна формула глауконту мае вигляд (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, Al)4O10]. Велик родовища глаукотту еу Захiдно-Волинсько-му регiонi та у Адамiвському родовищi Хмельницько'1' областi.

У роботi шляхом математичного моделювання створено фрагмент структури глаукоттуАдамiвськогородовища Хмельницьког' областi (довжина зв'язку мiж Калiем i Оксигеном становить 2,265 Ä; кут зв'язування Алюмi-нш-Оксиген-СШцш становить 133°; довжина зв'язку Алюмшш- гiдроксид становить 1,834Ä; енергiя фрагмента тсля оптим1зацИ геометри становить 758,992 кДж/моль). Запропоновано механ1зм сорбцИ полютантiв iз рiдких вiдходiв коксохiмiчного виробництва на глауконiтi. Висока специфiчнiсть сорбцп глаукотту до наведених полю-тантiв обумовлюеться дисперсшними силами Ван-дер-Ваальсових взаемодш та iонообмiнним мехажзмом.

Пропонуеться методом обкатки або екструзiею отримувати гранульований сорбент iз хiмiчно-активованого глаукотту для знешкодження рiдких вiдходiв коксохiмiчного виробництва, що мктять широкий спектр полютантiв.

Наведено удосконалену технологiчну схему установки знефенолення стiчних вод бiохiмiчним методом iз попередтм доочищенням рiдких вiдходiв шляхом адсорбцп на кислотно-активованому гранульованому глаукот-тi. Шсля зниження ефективностi вилучення фенолiв нижче 50 % пропонуеться проводити десорбцт HCl 0,1 М протягом 6-12 дiб.

Ключовi слова: рiдкi вiдходи, коксохiмiчна галузь, адсорбцiя, стiчнi води, глауконт, кислотна активацiя, Avogadro 1.2.1, Molview.

O. R. BELYANSKA

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Chemical and Biological Technologies

Dnipro State Technical University ORCID: 0000-0001-8026-8004

L. V. VASHCHENKO

Head of the Laboratory of the Department of Chemical and Biological Technologies Dnipro State Technical University ORCID: 0009-0006-6464-2784

D. S. GROMOVA

Master at the Department of Physical, Organic and Inorganic Chemistry

Dnipro National University named after Oles Honchar ORCID: 0009-0003-5735-5240

A. L. KOVALENKO

Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Chemical and Biological Technologies Dnipro State Technical University ORCID: 0000-0003-1496-6634

O. V. KRAVCHENKO

Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Professor at the Department of Chemical and Biological Technologies

Dnipro State Technical University ORCID: 0009-0006-8833-3441

THE USE OF GLAUCONITE IN THE TECHNOLOGY OF THE DISPOSAL OF LIQUID WASTE OF THE COKE CHEMICAL PRODUCTION

Due to restricted access to a wide range of coal grades, the industry is forced to utilize only 2-3 coal types. Such a technological approach negatively impacts the technology of capturing and processing the chemical products of coking. These plants are designed for specific compositions of charge materials, where liquid waste with only limited pollutant content can be utilized. The formed liquid waste is not completely neutralized in the biochemical purification stage and, upon entering the coke quenching process, evaporates, releasing pollutants into the environment.

The purpose of the work is to model the process of pollutant sorption on glauconite, which affects the technology of processing liquid waste of coke chemical production. Glauconite does not have a single chemical formula due to fluctuations in its content. The formula varies depending on the deposit where it was formed. The generalized chemical formula of glauconite has the form (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, Al)4O10]. There are large deposits of glauconite in the Western Volyn region and in the Adamiv deposit of the Khmelnytskyi region.

Using mathematical modeling in the research, a fragment of the structure of Adamivka deposit glauconite in Khmelnytskyi region was created (the bond length between Potassium and Oxygen is 2.265 A; the Aluminum-Oxygen-Silicon bonding angle is 133°; the Aluminum-hydroxide bond length is 1.834 A; the energy of the fragment after geometry optimization is 758.992 kJ/mol). A mechanism for the sorption of pollutants from liquid waste of coking chemical production on glauconite has been proposed. The high specificity of glauconite's sorption to the mentioned pollutants is determined by van der Waals dispersion forces and an ion exchange mechanism.

It is proposed to obtain a granular sorbent from chemically activated glauconite by the method of running-in or extrusion for the disposal of liquid waste from coke-chemical production containing a wide range ofpollutants.

An improved technological scheme for the installation of phenol removal from wastewater by biochemical methods with preliminary purification of liquid waste through adsorption on acid-activated granulated glauconite is provided. If the efficiency of phenol removal decreases below 50%, it is proposed to conduct desorption with 0.1 MHCl for 6-12 days.

Key words: liquid waste, coking industry, adsorption, wastewater, glauconite, acid activation, Avogadro 1.2.1, Molview.

Постановка проблеми

В умовах вшськово! агреси через вщсутшсть можливосп транспортування pi3HOMaHn™x марок вугшля постае проблема створення коксу i3 тих марок, що е бшьш доступними: газового, коксового, слабосткливого. Використання тшьки 2-3 х марок вугшля впливае не тшьки на яшсть утвореного коксу, але й на всю технологш загалом. Цехи вловлення i переробки хiмiчних продукпв коксування спроектоваш на певш склади шихт, де може

утворюватися яшсний кокс i3 заданими високими його характеристиками. 1з такою змiною складу шихти ввдбува-еться змiна у склад! коксового газу, хiмiчних речовин, складу рщких вiдходiв. Так1 рвдш ввдходи не знешкоджуються повнiстю на стади бiохiмочищення i, потрапляючи на гасшня коксу, випаровуються у навколишне середовище.

Вiдомi роботи [1—4], де поряд i3 бiохiмiчним методом знешкодження рiдких вiдходiв коксохiмiчного виробни-цтва використовуеться попередня сорбцiя на природному сорбент - глауконiтi. Використання гравиацшних ком-бiнованих фiльтрiв i3 завантаженням кислотно-активованого глауконiту i активованого вугшля допоможе знизити навантаження на стадш бiохiмочистки та полiпшити екологiчний стан територш коксохiмiчних пiдприемств та дотичних територiй. Слiд вiдмiтити, що у попередшх роботах недостатньо сформульовано механизм сорбци, тому саме описания мехашзму сорбцп на глауконiтi для глибшого розумiння i прогнозування технологй' знешкодження рщких вiдходiв коксохiмiчного виробництва е актуальним.

Анaлiз останшх досл1джень i публiкацiй

У роботi [1] представлено удосконалену технологш сорбцiйних методiв очистки слчних вод на модифшэ-ваному гранульованому глауконiтi. Ефективнсть вилучення важких металiв iз стiчних вод гальвашчно! дiльницi пвдприемства ПАТ «ДВРЗ» становила 74-95 %.

Вченими [2] запропоновано щкавий технологiчний прийом використання активно! сорбцшно! мшерально! добавки - подрiбнений мiнеральний порошок глауконiту. Технологiя введення сорбцшно! добавки у будiвельнi матерiали дозволяе знизити вмiст природних радюнуклвдв у сумiшах та виробах. Дослщжено [3] гiбриднi мше-рал-полiмернi композита матерiали на основi полiаиiлiну та кремнезем-глаукошту Виявлено, що участь поверхш мiкрочастинок глауконiт-кремнезему у процесi пол!меризаци аиiлiну призводить до суттевого зростання струк-туроваиостi полiмеру в композит!

Проведено порiвняльнi дослвдження адсорбцшно! здатносп глауконiту i активованого вугiлля БАУ-А для створення комбiноваиого сорбенту [4]. Виявлено, що глаукошт ефективнiше за активоване вугiлля поглинае аль-депди i вищi спирти. Запропоновано використовувати сумiш сорбцiйну в малих емностях, що мютить 10 % активованого вугшля i 90 % глаукошту. У промислових масштабах пропонуеться встановлювати окремо адсорбер iз глаукоштом, окремо, iз активованим вугiллям, вугшля повинно бути напришнщ технолопчно! лшп для кращо! його регенерацп i довшого строку експлуатацп адсорбцшно! установки.

Запропонована принципова технологiчна схема доочистки оборотних вод iз використанням натуральних силь катних сорбентiв [5]. За проведеною технiко-економiчною оцiнкою вилучення юшв важких метал1в, собiвартiсть очищення води за традицшною iонообмiнною техиологiею становить 2 грн/м3, а з використанням КУ-2-8-М зни-жуеться до 0,51 грн/м3.

Вщомо, що глауконiт е найбшьш поширеним мiнералом - алюмосилтатом, де в якостi катiонiв виступають Na+, K+, Mg2+, Ca2+. Глаукошт метиться у осадових породах. Використання глауконпу в якостi сорбенту обумовлюе його високими iонообмiнними, буферними та сорбцшними властивостями. Глауконiт мiститься у шсках, глинах, вапняках, i надае зеленого кольору породi. Кислотно-активований сорбент на основi глауконiту мае висош експлу-атацiйнi показники, не вимагае додаткових заходiв по промиванню фшьтрацшно! колонки i !! перезавантаженню.

Глаукошт не мае едино! хiмiчно! формули через коливаиия його вмiсту. Формула змiнюеться у залежиостi вiд родовища, де вiн утворився. Узагальнена хiмiчна формула глауконiту мае вигляд (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, А1)4Ою] [6]. Велик! родовища глаукошту е у Захвдно-Волинському регюш та у Карача!вському, Адамiвському родовищi Хмельницько! областi.

При обробщ глауконiтiв кислотою ввдбуваеться «розчинення» внутршньо! решiтки, пов'язаио! з видален-ням основно! маси гiдратоваиих оксид!в. Так, при обробщ HCl 0,1 М i витримкою продовж 12 тижшв статична об'емна емнiсть глауконпу становить 0,25 ммоль/г, а при обробщ КОН 0,1 М через той самий час статична об'емна емшсть глауконпу становить 0,21 ммоль/г. При цьому на поверхш глауконпу утворюються тони шари аморфно! фази. Незначш змши сорбцшно! емностi, обробленого розчином кислоти, глауконiту пов'язанi з не ютотною змь ною структури глаукошту. Обробка розчинами лугу призводить до адсорбцп ОН-комплекав алюмосил1катним каркасом, в результат! чого, збшьшуеться шльшсть обмшних центр!в та зростае значення обмшно! емносп [7].

Серед головних фактор!в, що впливають на ведення процесу адсорбцп на глауконт слщ видшити наступш: вихщна концентращя полютанту; к1льк1сть сорбенту; рН (збiльшения рН !з 6,5 до 8,5 пвдвищуе ефектившсть очистки на глауконт на 10 %); температура розчину; час адсорбцп; гвдродинашчш умови (статична чи динашчна адсорбц!я). Тому, дослвдження мехашзму адсорбцп на глауконт е важливим аспектом у розумшн процесу та прогнозуванш результапв сорбцп.

Формулювання мети дослщження

Метою роботи е моделювання процесу сорбцп полютанпв на глауконт, що впливае на ведення технологй переробки рвдких ввдход!в коксох!м!чного виробництва.

Викладення основного мaтерiaлу дослiдження

Доведено [8], що при вихвднш концентрацп фенол!в ввд 100 до 400 мг/дм3 у редких ввдходах коксох!м!чного виробництва (с^чн води) можливо вилучення фенол!в до залишково! концентращ! 4 - 2,0 мг/дм3 шсля адсорбцп

на необробленому природному глауконт (питома активна поверхня 30 м2/г, величина адсорбцп 37,6 мг/г). На кислотно-активованому глауконт (питома активна поверхня 153-370 м2/г, величина адсорбцп 63,8-79,6 мг/г) спостертаеться 100 % вилучення фенол1в 1з слчних вод. Температура розчину у обох випадках була 20 0С, рН 6,5. Отже, використання гранульованого кислотно-активованого глаукониу у адсорбер1 знешкодження коксох1м1чних р1дких в1дход1в е важливим техшчним моментом у переробщ рщких в1дход1в.

Шляхом молекулярного моделювання (програма Avogadro 1.2.1 [9], вебдодаток Мolview [10]), створено фрагмент структури глаукониу Адам1вського родовища Хмельницько! обласп, що представлена на рисунку 1.

Довжина зв'язку м1ж Кал1ем 1 Оксигеном становить 2,265 А. Кут зв'язування Алюмшш-Оксиген-Сшцш ста-новить 133°. Довжина зв'язку Алюмшш-пдроксид становить 1,834 А. Енерпя фрагмента шсля оптим1зацп гео-метри становить 758,992 кДж/моль.

Дослвджено сорбцшш процеси вилучення полютанлв 1з рвдких в1дход1в, зокрема фенол1в 1 ам1аку на глауконт. Для шюстраци наявносп металу у фрагменп структури представлено наявнють юшв А1.

Моделювання структури глаукониу проводилося тсля математичного розрахунку геометричних координат кожного з атом1в фрагмента структури глаукониу (рис. 1) на основ1 довщкових даних про довжини зв'язк1в. З використанням алгоритму оптим1зацп при пошуку структури, що ввдповщае мшмуму потенцшно! енергп, проводили оптим1зацш геометри структури глаукониу. Методами молекулярно! мехашки взаемоджш атоми час-тинки глаукониу 1 фенол1в, ам1аку встановлювали на р1вноважнш ввдсташ Ван-дер- Ваальсово1 взаемодп та знову оптим1зували геометрш системи.

Взаемод1я у сорбцшному комплекс «фенол - глаукони» може мати специф1чний характер, який обумовлено утворенням водневих зв'язшв полютанту з атомами кисню глаукониу: У цьому випадку вшьна пара пдроксиль-них груп, що залишилася, здатна до подальшого утворення водневих зв'язшв, може шщшвати наступне зрос-тання ланцюжка. Цей процес пояснюе вид кривих, що спостернаються при багаторазовш адсорбцп. Оск1льки зростання ланцюпв при багаторазовш адсорбцп починае проходити асинхронно, в1дпов1дно в адсорбцшному шар1 одночасно починають утворюватися ланцюжки з одним 1 двома шнцевими центрами утворення водневого

Рис. 1. Фрагмент структури глаукошту

зв язку:

/

H 0J

% / i: = t

/ \

• м.

Hs с = с

//-" + V—\[> н"ч_/"">

p— с ..о У \ H

J H H H

\ / ° —h— 0

S

Таким чином, сорбцiя полютантiв, фенолiв та aMiaKy на глауконт забезпечуеться водневими зв'язками i вклю-чае в себе перiодичне утворення одного або двох таких зв'язшв.

Створене комп'ютерне моделювання дозволяе передбачити високу селективнiсть мaтерiaлу не тiльки до фено-лiв i aмiaку. За представленим вище мехaнiзмом вiдбувaеться сорбщя i iнших полютaнтiв, таких як тридин, роданвди, гiдроген сульфiд та ш., що мiстяться у рвдких коксохiмiчних ввдходах. Черес структуру, що утворюе довп ланцюжки i3 прошарком води, полютанти i3 рiдких вiдходiв можуть прикрiплювaтися вздовж усього лан-цюжка. Висока специфiчнiсть сорбцiï глауконпу до наведених полютанпв обумовлюеться дисперсшними силами Ван-дер-Ваальсових взaемодiй та юнообмшним мехaнiзмом. Отримaнi результати узгоджуються i3 попереднiми дослвдженнями за темою сорбцп на природних глинах [8].

Отже, методом обкатки або екструзiею можливо отримувати гранульований сорбент i3 хiмiчно-aктивовaного глaуконiту, який буде ефективно знешкоджувати рiдкi вiдходи коксохiмiчного виробництва ввд широкого спектру полютанпв, i буде придатний до подальшого використання за схемою сорбщя - десорбцiя.

На рисунку 2 представлено удосконалену технолопчну схему установки для знефенолення спчних вод бю-хiмiчним методом iз використанням попереднього доочищення редких вiдходiв шляхом aдсорбцiï на глaуконiтi.

Удосконалена технолопчна схема установки для знефенолення спчних вод бiохiмiчним методом (рис. 2) мютить 1 врiвнювaльний резервуар, 2 шсколовку, розподiльчу камеру, 4 первинний ввдстшник, 5 мaсловiддiлювaч, 6 холодильники для охолодження над смольноï води, 7 склад суперфосфату, 8 баки для приготування розчину суперфосфату, 9 повiтредувкa, 10 насос для ввдкачки смоли та масла, 11 збiрник смоли та масла, 12 збiрник фенольних вод, 15 насоси для перекачування фенольних вод, 16 збiрник над смольноï води, 17 збiрник очищено1' води, 18 вторинний вiдстiйник, 19 адсорбер iз гранульованим глaуконiтом, 20 бiологiчний басейн, 21 пропеллерш насоси, 22 запаси емностi для активного мулу, 23 усереднювач, 24 ерлiфт, 25 дренажи площини.

Gмностi для зберiгaння рвдин проведення процесу десорбцп та обслуговукш насоси не виведенi на схему. Передбачаеться, що гранульований кислотно-активований глаукошт буде завантажуватися у адсорбер 19 (питома активна поверхня 153-370 м2/г, величина адсорбцп 63,8-79,6 мг/г, рН не менше 6,5 [8]). Псля зниження ефектив-ностi вилучення фенолiв нижче 50 % пропонуеться проводити десорбцiю HCl 0,1 М протягом 6-12 дiб.

Висновки

Створено фрагмент структури глауконпу шляхом молекулярного моделювання (довжина зв'язку мiж Кaлiем i Оксигеном становить 2,265 Â; кут зв'язування Алюмiнiй-Оксиген-Сiлiцiй становить 133°; довжина зв'язку Алюмшш-пдроксид становить 1,834 Â; енерпя фрагмента пiсля оптимiзaцiï геометрп становить 758,992 кДж/моль).

Встановлено, що сорбщя полютанпв, зокрема фенолiв та ашаку на глaуконiтi забезпечуеться водневими зв'язками i включае в себе перюдичне утворення одного або двох таких зв'язшв. Запропоновано мехашзм сорбцп полютанпв iз редких вiдходiв коксохiмiчного виробництва на глaуконiтi. Висока специфiчнiсть сорбцiï глaуконiту до наведених полютанпв обумовлюеться дисперсшними силами Ван-дер-Ваальсових взаемодш та юнообмшним мехашзмом.

Очищено Вода Фенолы* Лзй/

Рис. 2. Удосконалена технолопчна схема установки для знефенолення спчних вод бiохiмiчним методом

Запропоновано удосконалену технологiчну схему установки знефенолення спчних вод бiохiмiчним методом i3 попереднiм доочищенням рвдких вiдходiв шляхом адсорбци на кислотно-активованому гранульованому глауко-нiтi. Пiсля зниження ефективностi вилучення фенолiв нижче 50 % пропонусться проводити десорбцiю HCl 0,1 М протягом 6-12 дiб.

Список використаноТ лiтератури

1. Коваленко А. (2021) Удосконалення сорбцiйних методiв очистки спчних вод ввд солей важких металiв [Електронний ресурс]. Укра1нський державний ушверситет науки i технологiй. Режим доступу: https://crust.ust. edu.ua/server/api/core/bitstreams/de5bb5d1-24f1-4c02-a4da-be647874c554/content (дата звернення: 15.11.2023).

2. Друкований М. Ф., Ковальський В. П., Бурлаков В. П. Зниження радюактивносп будiвельних матерiалiв та виробiв [Електронний ресурс] / Матерiали XIIX науково-техшчно! конференцп пiдроздiлiв ВНТУ, Вшниця, 27-28 квiтня 2020 р. Електрон. текст. даш. 2020. Режим доступу: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fbtegp/all-fbtegp-2020/paper/view/8959.

3. Yatsyshyn M., Reshetnyak O., Dumanchuk N., Kulyk Yu., Fartushok N., Stadnyk Yu. Hybrid mineral-polymeric composite materials on the basis of the polyaniline and glauconite-silica/ Chemistry & Chemical Technology. Vol. 7, No. 4, 2013. Р. 441-444.

4. Ткачук Н.А., Мельник Л.М. Порiвняння адсорбцшних властивостей глауконпу та активного вугшля при очищенш бортiвок. / Харчова промисловiсть. № 10. 2011. С. 208-212.

5. Хохотва А. П., Маслянка К. С. Сорбщя мвд та нiкелю фосфорильованими сорбентами у статичних умовах / Вктник НТУ «ХП1»: Нове рiшення в сучасних технолопях. 2019. № 5 (1330). С. 169-174.

6. Бшон1жка П. Глаукошт, скол1т, селадонiт: кристалохiмiя, номенклатура, систематика, умови утворення./ Мшералопчний збiрник. 2012. № 62. Вип. 1. С. 38-51.

7. Вплив кислотно! активаци на структурно-сорбцшш характеристики глауконпу та пдрослюди / С.В. Пахов-чишин, £.В. Корякiна, А.К. Матковський, £.М. Нiкiпелова, А.В. Панько, В.Ф. Гриценко // Укра!нський хiмiчний журнал. 2007. Т. 73, № 4. С. 92-95.

8. Zango, Z.U.; Rozaini, M.N.; Bakar, N.H.H.A.; Zango, M.U.; Haruna, M.A.; Dennis, J.O.; Alsadig, A.; Ibnaouf, K.H.; Aldaghri, O.A.; Wadi, I.A. Advancements in Clay Materials for Trace Level Determination and Remediation of Phenols fromWastewater: A Review. Separations 2023, 10, 125. https:/doi.org/10.3390/separations10020125.

9. Molview. Режим доступу: https://molview.org/(дата звернення: 15.11.2023).

10. Avogadro. Режим доступу: https://avogadro.cc/(дата звернення: 15.11.2023).

Referenses

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Kovalenko A. (2021). Improvement of sorption methods of wastewater treatment from heavy metal salts [Electronic resource]. Ukrainian State University of Science and Technology. Retrieved from: https://crust.ust.edu.ua/server/api/core/ bitstreams/de5bb5d1-24f1-4c02-a4da-be647874c554/content (date of application: 20.11.2023).

2. Drukovany M.F., Kovalskyi V.P., Burlakov V.P. Reduction of radioactivity of building materials and products [Electronic resource] / Materials of the XIIX scientific and technical conference of the divisions of the VNTU. Vinnytsia, Vinnytsia National Technical University, April 27-28, 2020. Retrieved from: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/ all-fbtegp/all-fbtegp-2020/paper/view/8959.

3. Yatsyshyn M., Reshetnyak O., Dumanchuk N., Kulyk Yu., Fartushok N., Stadnyk Yu. (2013). Hybrid mineral-polymeric composite materials on the basis of the polyaniline and glauconite-silica. Chemistry & Chemical Technology, 7 (4). Р. 441-444.

4. Tkachuk N.A., Melnyk L.M. (2011). Comparison of the adsorption properties of glauconite and activated carbon in the cleaning of sidewalls. FoodIndustry,10. Р. 208-212.

5. A. P. Khokhotva (2019). Sorption of copper and nickel by phosphorylated sorbents under static conditions. Bulletin of NTU «KhPI». A new solution in modern technologies, 5 (1330). Р. 169-174.

6. Bilonizhka P. (2012). Glauconite, scolite, celadonite: crystal chemistry, nomenclature, systematics, conditions of formation./ Mineralogical collection, 62 (1). Р. 38-51.

7. Pakhovchyshyn S.V., Koryakina E.V., Matkovskyi A.K., Nikipelova E.M., Panko A.V., Hrytsenko V.F. (2007) The influence of acid activation on the structural and sorption characteristics of glauconite and hydromica. Ukrainian Chemical Journal, 73(4). Р. 92-95.

8. Zango, Z.U.; Rozaini, M.N.; Bakar, N.H.H.A.; Zango, M.U.; Haruna, M.A.; Dennis, J.O.; Alsadig, A.; Ibnaouf, K.H.; Aldaghri, O.A.; Wadi, I.A. Advancements in Clay Materials for Trace Level Determination and Remediation of Phenols fromWastewater [Electronic resource]: A Review. Separations 2023, 10, 125. Retrieved from: https:/doi.org/10.3390/ separations10020125.

9. Molview. Retrieved from: https://molview.org/ (date of application: 15.11.2023).

10. Avogadro. Retrieved from: https://avogadro.cc/ (date of application: 15.11.2023).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.