Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

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

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-323-329

Полный текст:

Аннотация

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.

Об авторах

И. А. Саранов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

к.т.н., доцент, кафедра информационной безопасности, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



С. И. Нифталиев
Воронежский государственный университет инженерных технологий

д.х.н., профессор, кафедра неорганической химии и химической технологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия)



В. В. Торопцев
Воронежский государственный университет инженерных технологий

к.т.н., доцент, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия)



И. А. Кузнецов
Воронежский государственный университет инженерных технологий

магистрант, кафедра неорганической химии и химической технологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



Список литературы

1. 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

2. 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

3. 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

4. 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

5. Hasan H.A., Muhammad M.H. 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

6. 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.

7. 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/j.jhydrol.2019.124086.

8. 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

9. 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.

10. Yang K., Pan T., 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. 254-263. doi: 10.1016/j.carbon.2020.06.083

11. 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

12. 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

13. 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

14. СанПиН 2.1.41116–02. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества.

15. Дребущак В.А., Шведенков Г.Ю. Термический анализ. 2015.

16. 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. 132-139. doi: 10.1016/j.jtice.2014.09.013

17. 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

18. 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

19. Bu F., Gao B., 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

20. Vu T.H., 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


Для цитирования:


Саранов И.А., Нифталиев С.И., Торопцев В.В., Кузнецов И.А. Исследование качества воды в процессе ее очистки с использованием ультрафильтрации методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021;83(1):323-329. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-323-329

For citation:


Saranov I.A., Niftaliev S.I., Toroptsev V.V., Kuznetsov I.A. Investigation of the quality of water in the process of its purification using ultrafiltration by the method of differential scanning calorimetry. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2021;83(1):323-329. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-323-329

Просмотров: 11


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)