Створення модернізованих фільтрувальних паперових матеріалів для очистки води та оцінка їх властивостей
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156534Ключові слова:
модифіковані целюлозні волокна, ефективність очищення, вода, модернізовані матеріали паперові фiльтрувальнi, сорбційні та фільтрувальні властивості, математичні моделі, технологічний регламент експлуатаціїАнотація
Для очистки води широкого застосування знайшли матеріали паперові фільтрувальні (МПФ), які легко піддаються утилізації. Основним недоліком абсолютної більшості фільтрувальних матеріалів, в тому числі і паперових, є їх схильність до біообростання. Даний недолік суттєво обмежує чи інколи навіть унеможливлює використання фільтрувальних матеріалів та/чи сорбентів у певній сфері. У зв’язку з вищевикладеним, об’єктом даного дослідження став процес очистки води з використанням МПФ із знезаражуючими властивостями на основі модифікованих целюлозних волокон та природного сорбенту палигорскіт, якi можуть сорбувати механічні домішки, іони важких металів, ентеровiруси та бактерії.
Встановлено, що зразки модифікованих матеріалів паперових фільтрувальних із найвищою щільністю та найменшою товщиною та зразки із найменшою щільністю та найбільшою товщиною мають більшу фільтраційну та сорбційну здатності у порівнянні із зразками з середніми значеннями цих технологічних параметрів.
Набухання целюлозних волокон зменшує силу впливу композиційного складу досліджених зразків МПФ на їх фільтраційну здатність та збільшує силу впливу композиційного складу на сорбційну здатність цих МПФ.
Встановлено, що найкращі технологічні характеристики мають зразки, до складу яких було введено близько 40 % фосфорного ефіру целюлози.
Встановлено характер залежності швидкості процесу фільтрування від витрати очищуваної води, товщини, щільності та композиційного складу МПФ. Отримані математичні моделі представлені поліномом другого порядку та дозволяють враховувати не тільки технічні характеристики, але і вплив композиційного складу МПФ на швидкість процесу фільтрування очищуваної води. З досліджених параметрів найбільші сили впливу на швидкість процесу фільтрування при сталих тиску та концентрації забруднення мають відсотковий вміст сульфітної віскозної чи сульфатної біленої целюлози у папероутворюючій масі досліджених зразків та витрати очищуваної води. Запропоновані математичні моделі дозволяють також визначити необхідний композиційний склад для отримання МПФ з заданими властивостямиПосилання
- Ambient Air Pollution: A global assessment of exposure and burden of Disease (2016). World Health Organization, 121. Available at: http://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/250141/9789241511353-eng.pdf
- Zagorodniuk, K., Bardov, V., Omelchuk, S., Zagorodniuk, Yu., Pelo, I. (2015). Ukraine’s population water supply: nowadays realities and ecologically-hygienic assessment of possible ways of branch’s development. The Unity of science, 4, 193–202.
- Gardi, I., Mishael, Y. G. (2018). Designing a regenerable stimuli-responsive grafted polymer-clay sorbent for filtration of water pollutants. Science and Technology of Advanced Materials, 19 (1), 588–598. doi: https://doi.org/10.1080/14686996.2018.1499381
- Zahorodniuk, Yu. V., Shyrobokov, V. P., Voitsekhovskyi, V. H., Nykytiuk, O. A., Omelchuk, S. T., Hrynzovskyi, A. M., Zahorodniuk, K. Yu. (2017). Otsinka efektyvnosti vyluchennia virusiv iz pytnoi vody materialamy paperovymy filtruvalnymy na osnovi modyfikovanykh tseliuloz ta bentonitovykh hlyn. Chysta voda. Fundamentalni, prykladni ta promyslovi aspekty: materialy V Mizhnar. nauk.-tekhn. konf. Kyiv: NMU, 112–114.
- Forouzanfar, M. H., Alexander, L., Anderson, H. R., Bachman, V. F., Biryukov, S., Brauer, M. et. al. (2015). Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks in 188 countries, 1990–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. The Lancet, 386 (10010), 2287–2323. doi: https://doi.org/10.1016/s0140-6736(15)00128-2
- El Bcheraoui, C., Kamath, A. M., Dansereau, E., Palmisano, E. B., Schaefer, A., Hernandez, B., Mokdad, A. H. (2018). Results-based aid with lasting effects: sustainability in the Salud Mesoamérica Initiative. Globalization and Health, 14 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s12992-018-0418-x
- Khalil, I. A., Troeger, C., Blacker, B. F., Rao, P. C., Brown, A., Atherly, D. E. et. al. (2018). Morbidity and mortality due to shigella and enterotoxigenic Escherichia coli diarrhoea: the Global Burden of Disease Study 1990–2016. The Lancet Infectious Diseases, 18 (11), 1229–1240. doi: https://doi.org/10.1016/s1473-3099(18)30475-4
- Watson, K., Farré, M. J., Knight, N. (2016). Comparing a silver-impregnated activated carbon with an unmodified activated carbon for disinfection by-product minimisation and precursor removal. Science of The Total Environment, 542, 672–684. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.125
- Maillard, J.-Y., Hartemann, P. (2012). Silver as an antimicrobial: facts and gaps in knowledge. Critical Reviews in Microbiology, 39 (4), 373–383. doi: https://doi.org/10.3109/1040841x.2012.713323
- Rajaeian, B., Allard, S., Joll, C., Heitz, A. (2018). Effect of preconditioning on silver leaching and bromide removal properties of silver-impregnated activated carbon (SIAC). Water Research, 138, 152–159. doi: https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.03.026
- Medici, S., Peana, M., Crisponi, G., Nurchi, V. M., Lachowicz, J. I., Remelli, M., Zoroddu, M. A. (2016). Silver coordination compounds: A new horizon in medicine. Coordination Chemistry Reviews, 327-328, 349–359. doi: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2016.05.015
- Chekman, I. S. (2015). Pharmacological Properties of Nanometals (Silver, Copper, Iron). Nauka Ta Innovacii, 11 (1), 72–77. doi: https://doi.org/10.15407/scin11.01.072
- Zahorodniuk, K. Yu., Hrynzovskyi, A. M., Korobochka, O. M., Omelchuk, S. T., Zahorodniuk, Yu. V., Voitsekhovskyi, V. H., Averianov, V. S. (2018). Hihienichna otsinka modyfikovanykh paperovykh filtruvalnykh materialiv na osnovi sulfitnoi viskoznoi tseliulozy. Aktualni pytannia hromadskoho zdorovia ta ekolohichnoi bezpeky Ukrainy: zb. tez dop. nauk.-prakt. konf. Kyiv, 308–310.
- Zagorodnyuk, Yu. V., Voycekhovskiy, V. G., Omel'chuk, S. T., Grinzovskiy, A. M., Zagorodnyuk, K. Yu. (2017). Razrabotka metoda udaleniya vozbuditeley holery i enterovirusov iz pit'evoy vody v usloviyah chrezvychaynyh situaciy i ego gigienicheskaya ocenka. Misto budivleplanuvannia i upravlinnia pryberezhnymy terytoriyamy: materialy mizhnar. nauk.-prakt. konf. Serhiyivka, 28–30.
- Zagorodnyuk, Yu. V., Voycekhovs'kiy, V. G., Boyko, I. I., Omel'chuk, S. T., Zagorodnyuk, K. Yu. (2013). Eksperimental'noe obosnovanie metodov udaleniya i koncentracii enterovirusov iz pit'evoy vody. Mikrobiologiya: ot mikroskopa do nanotekhnologiy: materialy Vseros. nauch.-prakt. konf. Sankt-Peterburg, 35–36.
- Shklyar, V. N. (2010). Planirovanie eksperimenta i obrabotka rezul'tatov. Tomsk: TPU, 90.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Kostiantyn Zahorodniuk, Valeriy Voitsekhovsky, Alexander Korobochka, Anatoliy Hrynzovskyi, Vladimir Averyanov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
