Разработан комплексный методологический подход для исследования структурных, электрохимических и транспортных характеристик процессов электробаромембранной очистки промышленных растворов. Подход структурирован в виде многоуровневой иерархической схемы, охватывающей все этапы научного исследования: от аналитического обзора и выбора объектов до математического моделирования, инженерного расчета и оценки экономической эффективности. Методология обеспечивает системность исследований, повышая достоверность и воспроизводимость результатов. В качестве ключевых объектов экспериментальных исследований были определены модельные и реальные промышленные растворы из трех экологически значимых отраслей: производства минеральных удобрений (растворы солей аммония, калия), получения биотоплива (водно-эфирные смеси) и гальванических покрытий (многокомпонентные растворы, содержащие ионы тяжелых металлов, аммония, сульфатов и фосфатов). Исследования проводились с использованием ряда промышленных пористых полимерных мембран (нано-, ультра- и микрофильтрационных) от отечественных производителей. В работе представлены и проанализированы экспериментальные графические зависимости, иллюстрирующие влияние процесса на характеристики мембран и эффективность разделения. Методами рентгеноструктурного анализа, термогравиметрии и ДСК изучены структурные изменения микрофильтрационной мембраны после контакта с компонентами промывочных вод производства биотоплива. Для процессов электронанофильтрации модельных растворов минеральных удобрений получены вольт-амперные характеристики, зависимости сопротивления и электропроводности мембранных систем от напряжения и трансмембранного давления. В ходе очистки реального гальванического раствора исследованы транспортные характеристики: установлены зависимости коэффициента задержания ионов (Zn²⁺, PO₄³⁻) и удельного потока через мембраны от плотности электрического тока. Полученные данные служат основой для математического моделирования, оптимизации режимов работы и инженерного расчета электромембранных аппаратов. Разработанный методологический подход и полученные результаты вносят вклад в развитие научных основ ресурсосберегающих и экологичных технологий очистки промышленных стоков, обеспечивающих возврат ценных компонентов в производственный цикл..

1. Абоносимов О.А. Научные и практические основы электробаромембранной технологии в процессах химической водоподготовки и регенерации промышленных растворов: дис. … д-ра техн. наук: 05.17.03. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 2016. 364 с.

2. Акулиничев А.Н. Кинетические зависимости и технологическая эффективность процесса электробаромембранного удаления ионов тяжелых металлов (Fe, Cd, Pb) из сточных вод очистных предприятий: дис. … канд. техн. наук: 05.17.03. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 2017. 160 с.

3. Лазарев Д.С., Хорохорина И.В. Кинетические характеристики электронанофильтрационной очистки технологических растворов гальванических производств от ионов Zn²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Co²⁺ // Вестник Технологического университета. 2025. Т. 31. № 1. С. 118–128.

4. Абоносимов Д.О., Протасов Д.Н., Абоносимов О.А. и др. Математическая модель электрогиперфильтрационного процесса очистки технологических растворов медно-гальванических производств // Вестник российских университетов. Математика. 2017. Т. 22. № 6-1. С. 1383–1388.

5. Владипор: сайт ЗАО НТЦ Владипор. URL: http://www.vladipor.ru/catalog/show/ (дата обращения: 07.02.2021).

6. Технофильтр: сайт ООО НПП Технофильтр. URL: https://www.technofilter.ru/catalog/laboratory-filtration/filtry-dlya-laboratoriy/ (дата обращения: 07.02.2021).

7. Лазарев С.И., Головин Ю.М., Ковалев С.В. и др. Влияние трансмембранного давления и диффузии эфирных субстанций на трансформацию структуры в полимерных пленках вида УПМ 100 и ПП 190 // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2022. Т. 58. № 4. С. 421–427.

8. Lazarev S.I., Golovin Yu.M., Kovalev S.V. et al. Thermal, X-ray Diffraction, and Kinetic Characteristics of Filtration Films in the Study of Ethereal Substances // High Temperature. 2022. V. 60. № 4. P. 485–491.

9. Коновалов Д.Н., Луа П., Лазарев С.И. и др. Исследование процесса электронанофильтрации при разделении раствора хлорида аммония на мембранах АМН-П и ОПМН-П // Вестник Технологического университета. 2022. Т. 25. № 2. С. 14–19.

10. Лазарев С.И., Ковалев С.В., Коновалов Д.Н. и др. Электрохимические и транспортные характеристики мембранных систем при электронанофильтрационном разделении растворов, содержащих нитрат аммония и сульфат калия // Электрохимия. 2021. Т. 57. № 6. С. 355–376.

11. Хорохорина И.В. Сорбционная емкость слабоионизированных мембран ОПМН-К и ОПМН-П при нанофильтрационном разделении технологических растворов, содержащих ионы тяжелых металлов // Вестник технологического университета. 2020. Т. 23. № 3. С. 67–70.

12. Kharchenko I.A., Volkova I.R., Fadeeva N.P. et al. Application of Electrobaromembrane Process for Separation of Aqueous Solutions of Ionic Dyes // Membranes and Membrane Technologies. 2025. V. 7. № 2. P. 144–153.

13. Butylskii D., Troitskiy V., Chuprynina D. et al. Selective separation of singly charged chloride and dihydrogen phosphate anions by electrobaromembrane method with nanoporous membranes // Membranes. 2023. V. 13. № 5. P. 455.

14. Pismenskaya N., Bdiri M., Sarapulova V. et al. A review on ion-exchange membranes fouling during electrodialysis process in food industry, part 2: Influence on transport properties and electrochemical characteristics, cleaning and its consequences // Membranes. 2021. V. 11. № 11. P. 811.

15. Sarapulova V.V., Pasechnaya E.L., Titorova V.D. et al. Electrochemical properties of ultrafiltration and nanofiltration membranes in solutions of sodium and calcium chloride // Membranes and Membrane Technologies. 2020. V. 2. № 5. P. 332–350.

16. Giacobbo A., Bernardes A.M. Membrane separation process in wastewater and water purification // Membranes. 2022. V. 12. № 3. P. 259. doi: 10.3390/membranes12030259

17. Castro-Muñoz R., Díaz-Montes E., Cassano A., Gontarek E. Membrane separation processes for the extraction and purification of steviol glycosides: an overview // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2021. V. 61. № 13. P. 2152–2174. doi: 10.1080/10408398.2020.1772717

18. Stenina I., Golubenko D., Nikonenko V., Yaroslavtsev A. Selectivity of transport processes in ion-exchange membranes: Relationship with the structure and methods for its improvement // International Journal of Molecular Sciences. 2020. V. 21. № 15. P. 5517. doi: 10.3390/ijms21155517

19. Foorginezhad S., Zerafat M.M., Ismail A.F., Goh P.S. Emerging membrane technologies for sustainable water treatment: a review on recent advances // Environmental Science: Advances. 2025. V. 4. № 4. P. 530–570. doi: 10.1039/D4VA00378K

20. Lin Q., Zeng G., Yan G., Luo J. et al. Self-cleaning photocatalytic MXene composite membrane for synergistically enhanced water treatment: Oil/water separation and dyes removal // Chemical Engineering Journal. 2022. V. 427. P. 131668. doi: 10.1016/j.cej.2021.131668