Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Эффективность электрохимическом мембранной очистки технологических растворов от сульфата меди и тринатрийфосфата

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2019-1-75-81

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены возможности практического применения электрохимического мембранного метода в процессе очистки технологических вод от сульфата меди и тринатрийфосфата. Объектами исследования были технологические растворы, содержащие сульфат меди и тринатрийфосфат, и полупроницаемые мембраны полимерного вида с различными селективно-проницаемыми характеристиками. Изучено влияние трансмембранных параметров проведения электромембранного процесса разделения на основные кинетические характеристики мембран МГА-95П и ОПМ-К при очистке технологических вод медеплавильного производства. Получены аппроксимационные выражения для расчета коэффициента задержания мембраны в зависимости от физико-химической основы полимера полупроницаемой мембраны, величины трансмембранного давления, концентрации и температуры технологического раствора. Определены эмпирические коэффициенты, позволяющие рассчитывать и прогнозировать значения коэффициента задержания, которые могут быть использованы в проектировании лабораторных, пилотных и промышленных установок, применяемых в производственных процессах разделения, очистки и концентрирования технологических и сточных вод. Разработана математическая модель массопереноса электрохимического мембранного разделения с учетом принятых допущений на основе решений уравнений Нернста—Планка и Пуассона—Больцмана, позволяющая физически описать процесс и рассчитать поля концентраций в межмембранном канале и изменения концентраций в трактах пермеата и ретентата. Проведена проверка адекватности математической модели путем сравнения экспериментальных данных по коэффициенту задержания с его теоретическими значениями. Расхождение между ними оказалось в пределах ошибки эксперимента и погрешности расчетных величин.

Об авторах

О. А. Абоносимов
Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)
Россия

Доктор технических наук, доцент кафедры прикладной геометрии и компьютерной графики ТГТУ.

392000, Тамбов, ул. Советская, 106



С. И. Лазарев
Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)
Россия

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной геометрии и компьютерной графики ТГТУ.

Тамбов


С. И. Котенев
Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)
Россия

Магистрант кафедры прикладной геометрии и компьютерной графики ТГТУ.

Тамбов


И. В. Селиванов
Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)
Россия

Соискатель кафедры прикладной геометрии и компьютерной графики ТГТУ.

Тамбов


К. К. Полянский
Воронежский филиал Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры коммерции и товароведения.

394030, Воронеж, ул. Карла Маркса, 67А



Список литературы

1. Gogina E, Makisha N. Information technologies in view of complex solution of waste water problems. Appl. Mech. Mater. 2014. Vol. 587-589. P. 636-639.

2. Sazhiya V.V., Polkovnikov A.B., Seldias I. Problems of ecology and rational nature management in the context of russia’s economic development. Uspekhi v khimii i khimi-cheskoi tekhnologii. 2009. No. 12 (105). P. 94—108 (In Russ.).

3. Kolesnikov V.A., Ilyin V.I., Kucherov A.A. Wastewater treatment at metallurgical enterprises. Ekologiya proiz-vodstva. 2010. No. 3. P. 31—36 (In Russ.).

4. Pavlov D.V., Kolesnikov V.A. Wastewater treatment of various industries using the best available technologies. Chistaya voda: Problemy i resheniya. 2010. No. 3. P. 74—78 (In Russ.).

5. Komyagin E.A., Mynin V.N., Lyapin I.F. Ways of solving the problem of wastewater treatment from heavy and radioactive metals. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2008. No. 11. P. 21—23 (In Russ.).

6. Paidar M., Fateev V, Bouzek K. Membrane electrolysis — History, current status and perspective. Electrochim. Acta. 2016. Vol. 209. P. 737—756.

7. Aliano A., Cicero G. AC Electroosmosis: Basics and lab-on-a-chip applications. In: Encyclopedia of nanotechnology, 2012. P. 25—30.

8. Yoshinobu T. Ion exchange membranes: Fundamentals and applications. Elsevier, 2015.

9. Borchmann A., Rosenwinkel K.H., Gubanov L.N., Katrae-va I.V. Einbindung der Membrantechnik in die Abwas-serreinigung mittels Anaerobtechnik. Statusseminar Membrantechnik-10. Hannover: Hannoversche Indus-trieabwasser Tagung (HIT), 2007. Heft 139.

10. Tanninen J., Manttari M., Nystrom M. Nanofiltration of concentrated acidic copper sulphate solutions. Desalination: Int. J. Sci. Technol. Water Desalt. 2008. No. 1—3. Р. 92—96.

11. Su X., Alan Hatton T. Electrosorption. In: Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology, 2016. P. 1—11.

12. Lazarev S.I., Kovalev S. V, Kazakov V.G. Electrobaromem-brane purification of wash water produced by 2,2’-diben-zothiazole disulfide. Vestnik TGTU. 2013. Vol. 19. No. 3. P. 614—618 (In Russ.).

13. Makushev D.Yu. Impact of sewage of the Sredneuralsk copper smelter on the Chusovaya river. Izv. UrGGU. 2003. Iss. 18. P. 291—297 (In Russ.).

14. Simone S., Figoli A., Criscuoli A., Carnevale M.C., Rosselli A., Drioli E. Preparation of hollow fibre membranes from PVDF/PVP blends and their application in VMD. J. Membr. Sci. 2010. Vol. 364. P. 219—232.

15. Kovalev S.V Increase in the efficiency of an electro-barrier-type apparatus of a flat-chamber type. Khimicheskoe i neftegazovoe mashinostroenie. 2014. No. 1. P. 13—17 (In Russ.).

16. Pabby А.К., Rizvi S., Requena A. Handbook of membrane separations: Chemical, pharmaceutical, food, and biotechnological applications. 2-nd ed. CRC Press, 2015.

17. Konturri K., Murtomaki L, Manzanares J.A. Ionic transport processes in electrochemistry and membrane science. Oxford University Press, 2008.

18. Shestakov K.V, Firpo R., Bottino A., Comite A. Preliminary study of electrodialysis with model salt solutions and industrial wastewater. In: Proc. Int. Conf. «Frontiers in Wastewater Treatment and Modelling». Palermo, 2017. P. 656—662.

19. Лазарев С.И., Абоносимов О.А., Рябинский М.А., Горбачёв А.С. Модель расчета массопереноса в электробаромембранных аппаратах рулонного типа. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2008. Т. 51. Вып. 5. С. 109—111.

20. Головашин В.Л. Математическая модель совместного электротепломассопереноса в электробаромембранных системах. Вестн. ТГТУ 2014. Т. 20. No. 4. С. 734—746.

21. Абоносимов О.А., Кузнецов М.А., Ковалева О.А., Поликарпов В.М., Дмитриев В.М. Кинетические зависимости и технологическая эффективность электрохимического мембранного разделения сточных вод на предприятиях. Вестн. ТГТУ. 2017. Т. 23. No. 4. С. 641—655.


Для цитирования:


Абоносимов О.А., Лазарев С.И., Котенев С.И., Селиванов И.В., Полянский К.К. Эффективность электрохимическом мембранной очистки технологических растворов от сульфата меди и тринатрийфосфата. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2019;(1):75-81. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2019-1-75-81

For citation:


Abonosimov O.A., Lazarev S.I., Kotenev S.I., Selivanov I.V., Polyanskiy K.K. Efficiency of electrochemical membrane cleaning of process solutions from copper sulphate and trisodium phosphate. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2019;(1):75-81. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2019-1-75-81

Просмотров: 114


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)