Исследование качества воды в процессе ее очистки с использованием ультрафильтрации методом дифференциально-сканирующей калориметрии

Автор: Саранов И.А., Нифталиев С.И., Торопцев В.В., Кузнецов И.А.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Химическая технология

Статья в выпуске: 1 (87), 2021 года.

Бесплатный доступ

Возросший интерес к технологии ультрафильтрации в последнее десятилетие вызван поиском новых методов очистки, позволяющих получать питьевую воду высокого качества, отвечающую современным нормативным требованиям. Современные схемы очистки воды используют установку ультрафильтрации перед обратным осмосом в схемах умягчения, опреснения и обессоливания воды для пищевого производства. Размер пор ультрафильтрационных мембран лежит в пределах от 5 нм до 0,05-0,1 мкм. Используя ультрафильтрацию вместо традиционной схемы водоподготовки, можно получить воду с низким содержанием взвешенных и коллоидных веществ, повысить производительность и продолжительность службы обратноосмотических мембран. Схема водоподготовки может содержать следующие модули: фильтр грубой очистки; ультрафильтрационную установку, емкость буферную; смеситель; сборник воды; установку обратного осмоса; насосы. Метод дифференциально-сканирующей микроскопии использован для оценки качества воды в процессе ее очистки. Пробы воды охлаждали жидким азотом до -30 ?, а затем нагревали до 30 ?. На кривых ДСК фиксировали пики плавления кристаллов, рассчитывали тепловой эффект. В процессе очистки воды снижается значение теплового эффекта плавления замороженных образцов воды (от 515,1 до 261,2 Дж/г), значение температур начала (от 0,7 до -0,13 ?) и пика плавления кристаллов (от 7,45 до 4,27 ?). Небольшая разница между данными тепловых эффектов плавления образцов воды после грубой фильтрации и ультрафильтрации свидетельствует о том, что установка ультрафильтрации пропускает катионы и анионы, это сохраняет солевой баланс воды.

Еще

Дифференциально-сканирующая калориметрия, ультрафильтрация, плавление, качество воды, очистка воды

Короткий адрес: https://readera.org/140257342

IDR: 140257342   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-1-323-329

Список литературы Исследование качества воды в процессе ее очистки с использованием ультрафильтрации методом дифференциально-сканирующей калориметрии

  • Koelmans A.A., Nor N.H.M., Hermsen E., Kooi M. et al. Microplastics in freshwaters and drinking water: Critical review and assessment of data quality//Water Research. 2019. V. 155. P. 410-422. doi: 10.1016/j.watres.2019.02.054
  • Alkhouzaam A., Qiblawey H. Functional GO-based membranes for water treatment and desalination: Fabrication methods, performance and advantages. A review // Chemosphere. 2021. P. 129853. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.129853
  • Yao M., Tijing L.D., Naidu G., Kim S.H. et al. A review of membrane wettability for the treatment of saline water deploying membrane distillation//Desalination. 2020. V. 479. P. 114312. doi: 10.1016/j.desal.2020.114312
  • Данилов-Данильян В., Розенталь О. Методология достоверной оценки качества воды. II. Общая вероятностная природа нормирования и оценивания состава воды // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 9. С. 58-63. doi: 10.18412/1816-0395-2020-9-58-63
  • Hasan НА, Muhammad М.Н. A review of biological drinking water treatment technologies for contaminants removal from polluted water resources // Journal of Water Process Engineering. 2020. V. 33. P. 101035. doi: 10.1016/j.jwpe.2019.101035
  • Yang P., Wang Y., Wu X., Chang L. et al. Nitrate sources and biogeochemical processes in karst underground rivers impacted by different anthropogenic input characteristics // Environmental Pollution. 2020. V. 265. P. 114835. doi: 10.1016/j.envpol.2020.114835.
  • Peng X., Dai Q., Ding G., Li C. Role of underground leakage in soil, water and nutrient loss from a rock-mantled slope in the karst rocky desertification area //Journal of Hydrology. 2019. V. 578. P. 124086. doi: 10.1016/) .jhydrol.2019.124086.
  • Rahmad S., Yusoff N.I.M., Fadzil S.M., Badri K.H. et al. The effects of polymer modified asphalt binder incorporating with chemical warm mix additive towards water quality degradation // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 279. P. 123698. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.123698
  • Al Aani S., Mustafa T. N, Hilal N. Ultrafiltration membranes for wastewater and water process engineering: A comprehensive statistical review over the past decade // Journal of Water Process Engineering. 2020. V. 35. P. 101241. doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101241.
  • Yang K., Pan Т., Zhao Q., Chen C. et al. Dual-function ultrafiltration membrane constructed from pure activated carbon particles via facile nanostructure reconstruction for high-efficient water purification // Carbon. 2020. V. 168. P. 254263. doi: 10.1016/j.carbon.2020.06.083
  • Chew C.M., Aroua M.K., Hussain M.A. Advanced process control for ultrafiltration membrane water treatment system//Journal of cleaner production. 2018. V. 179.P. 63-80. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.01.075
  • Fan G., Li Z., Yan Z., Wei Z. et al. Operating parameters optimization of combined UF/NF dual-membrane process for brackish water treatment and its application performance in municipal drinking water treatment plant // Journal of Water Process Engineering. 2020. V. 38. P. 101547. doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101547
  • Ahmed U., Mumtaz R., Anwar H., Mumtaz S. et al. Water quality monitoring: from conventional to emerging technologies//Water Supply. 2020. V. 20. №. 1. P. 28-45. doi: 10.2166/ws.2019.144
  • СанПиН 2.1.41116-02. Питьевая вода. Ригиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества.
  • Дребущак В.А., Шведенков Г.Ю. Термический анализ. 2015.
  • Chew C.M., Aroua M.K., Hussain, M.A., Ismail W.W. Practical performance analysis of an industrial-scale ultrafiltration membrane water treatment plant // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2015. V. 46. P. 132139. doi: 10.1016/j.jtice.2014.09.013
  • Саранов И.А., Кузнецов И.А., Кузнецова И.В., Магомедов Г.О. Исследование процессов плавления и кристаллизации жировых компонентов пралиновых масс // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 323-327. doi: 10.20914/2310-1202-2018-2-323-327
  • Mateyeva A., Uazhanova R., Saranov I., Shakhov S. et al. Justification and development of the method for differentiation of" frozen-thawed" cycles of fish based on differential scanning calorimetry // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. V. 12. №. 13. P. 3387-3394. doi: 10.36478/jeasci.2017.3387.3394
  • Bu F., Gao В., Shen X., Wang W. et al. The combination of coagulation and ozonation as a pre-treatment of ultrafiltration in water treatment //Chemosphere. 2019. V. 231. P. 349-356. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.05.154
  • Vu Т.Н., Choukroun M., Hodyss R., Johnson P. V. Probing Europa's subsurface ocean composition from surface salt minerals using in-situ techniques // Icarus. 2020. V. 349. P. 113746. doi: 10.1016/j.icarus.2020.113746
Еще
Статья научная