ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОЇ КРУПНОСТІ ПРИРОДНИХ І ШТУЧНИХ СОРБЕНТІВ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ КОНСТРУКЦІЙ ВІДСТІЙНИКА
Анотація
В умовах прогресуючого забруднення поверхневих джерел водопостачання та неефективного очищення стічних вод при використанні існуючих технологій водопідготовки актуальним є завдання дослідження та обґрунтування застосування для затримання специфічних забруднень, зокрема іонів важких металів та радіонуклідів, сорбційних матеріалів. Параметрами, що визначають ефективність сорбентів, є показники швидкості їх осаджування. Метою експериментів було визначення показників швидкості осадження для бентоніту та фероціаніду міді, побудова графіків осадження сорбентів та встановлення за досліджуваними даними розрахункової швидкості осадження сорбентів у відстійнику з урахуванням температурних даних. Осадження сорбенту у відстійниках відбувається при безупинному русі води з малою швидкістю в напрямку від входу до виходу. Досліди спрямовані на обґрунтування ефективності та критеріїв універсальної споруди, яка здатна однаково ефективно працювати з сорбентами у різних агрегатних станах. Процес седиментації сорбенту у воді характеризується кінетикою осадження конгломератів пластівців сорбенту. Дані процеси відображаються у вигляді графіків кінетики осадження. В досліді використовувався пудроподібний бентоніт та розчин фероціаніду міді, що складається з жовтої кров’яної солі та сульфату міді у заданому пропорційному співвідношенні. В ході дослідження було визначено наступні параметри: гідравлічна крупність бентонітової пудроподібної глини, залежність швидкості осадження від температурного режиму. Товщу рідини було розділено на шари, які показують перепади кількості завислих речовин в залежності від глибини, що дало змогу визначити розміри відстійника, висоту переливу рідини, що, в свою чергу, дає змогу проводити імітаційні досліди на віртуальних машинах з повномасштабним освітлювачем-адсорбером у відповідності до геометричних параметрів.
Посилання
2. Gao, S., Wang, Q., & Nie, J., [et al.] (2021). Arsenate(v) removal from aqueous system by using modified incinerated sewage sludge ash (issa) as a novel adsorbent. Chemosphere, 270, 129-423.
3. Huo, J., Yu, G., & Wang, J. (2021). Magnetic zeolitic imidazolate frameworks composite as an efficient adsorbent for arsenic removal from aqueous solution. Journal of Hazardous Materials, 412,125-298.
4. Khalil, A., Hashaikeh, R., & Hilal, N. (2021). 3D printed zeolite-y for removing heavy metals from water. Journal of Water Process Engineering, 42, 102–187.
5. Li, Y., Qi, X., Li, G., & Wang, H. (2021). Double-pathway arsenic removal and immobilization from high arsenic-bearing wastewater by using nature pyrite as in situ fe and s donator. Chemical Engineering Journal, 410, 128-303.
6. Muedi, K. L., Brink, H. G., Masindi, V., & Maree, J. P. (2021). Effective removal of arsenate from wastewater using aluminium enriched ferric oxide-hydroxide recovered from authentic acid mine drainage. Journal of Hazardous Materials, 414, 125-491.
7. Rha, S., Jo, & Waste, H. Y. (2021). Foundry dust (wfd) as a reactive material for removing as(iii) and cr(vi) from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials, 412, 125-290.
8. Chen, W.-H. Hoang A. T., & Nižetić ,S., [et al.] (2022) Biomass-derived biochar: from production to application in removing heavy metal-contaminated water. Process Safety and Environmental Protection, 160, 704–733.
9. Rilstone, V. Vignale, L., & Craddock, J. [et al.]. (2021). The role of antibiotics and heavy metals on the development, promotion, and dissemination of antimicrobial resistance in drinking water biofilms. Chemosphere, 282, 13-1048.
10. Shamim, M. A. [et al.] (2022) Metal organic frameworks (mofs) as a cutting-edge tool for the selective detection and rapid removal of heavy metal ions from water: recent progress. Journal of Environmental Chemical Engineering, 10, 106-991.
11. Shen, C., Wu, S., & Meng, Q. (2021). Construction of portable drinking water device using an agricultural biomass-derived material of polyethylenimine-grafted-corncob. Food Control, 130, 108-375.
12. Zhang, Y., Zheng, H., & Zhang, P., [et al.]. (2021) Facile method to achieve dopamine polymerization in mofs pore structure for efficient and selective removal of trace lead (ii) ions from drinking water.Journal of Hazardous Materials, 408, 124–917.
13. Bac, B. H., Nguyen H., &Thao, N. T. T. [et al.] Performance evaluation of nanotubular halloysites from weathered pegmatites in removing heavy metals from water through novel artificial intelligence-based models and human-based optimization algorithm. Chemosphere, 282, 13-1012.
14. Laghlimi, C. A (2021). New sensor based on graphite carbon paste modified by an organic molecule for efficient determination of heavy metals in drinking water. Chemical Data Collections, 31, 100-595.
15. Trus, I. M., Gomelya, M. D., & Makarenko, I. M. (2020) The study of the particular aspects of water purification from the heavy metal ions using the method of nanofiltration. . Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 117–123.
16. Ban Abdullelah Muhammed, M. K., Tumer M.,, Urus, S. (2021) Organosilane functionalized graphene oxide hybrid material efficient adsorbent for heavy metal ions in drinking water. Phosphorus sulfur and silicon and the related elements, 2, 20–22.
17. Royiv, H. A. (1981) Ochysni sporudy hazonaftoperekachuval'ni stantsiy ta naftobaz [Ochysni sporudy hazonaftoperekachuvalʹni stantsiy ta naftobaz]. Moskva. Nadra. [in Ukrainian]
18. Den'hub, V. I. (2016). Alhorytm nablyzhenykh rozrakhunkiv hidravlichnoi krupnosti zernystykh zavysiv hidrotransportu [Alhorytm nablyzhenykh rozrakhunkiv hidravlichnoyi krupnosti zernystykh zavysiv hidrotransportu]. Naukovyi visnyk budivnytstva, 3(85). Retrieved from: http://www.vestnik-construction.com.ua/images/pdf/3_85_2016/stroitel_3_85_2016_171_173.pdf [in Ukrainian]
19. Anistratenko, V.O., & Fedorov, V.H., (1993). Matematychne planuvannya eksperymentiv v APK [T Matematychne planuvannya eksperymentiv v APK]. Navch. posibnyk. Kyyiv: Vyshcha shkola. 375 [in Ukrainian]
