адъюнкт архитектуры;адъюнкт технических наук;
adjunct of architecture;adjunct of technical sciences;
В производственных процессах образуются растворы, которые для их последующего использования в промышленных целях необходимо очищать и концентрировать. Для выполнения данных технологических операций рассматриваются возможности использования нанофильтрационного разделения, где применяются полупроницаемые мембраны, способные сорбировать ионы металлов, содержащихся в промышленных растворах производств. Целью работы явилось выполнение экспериментальных исследований анализа сорбционной емкости нанофильтрационных мембран ОПМН-П, ОФАМ-К и АМН-П в промышленных растворах, содержащих ионы металлов железа, цинка, никеля, кадмия, меди и марганца. Представлены результаты экспериментальных исследований и расчетные значения, по оценке эффективности сорбции нанофильтрационных мембран типов ОПМН-П, ОФАМ-К и АМН-П при удалении ионов металлов разной концентрации из производственных сточных растворов. Результаты анализа сорбционной ёмкости показали неоднородное поведение мембран относительно разных ионов металлов. Среди исследованных образцов мембрана ОПМН-П показала наибольшую эффективность очистки от катионов металлов по сравнению с мембранами ОФАМ-К и АМН-П. Максимальное извлечение ионов было достигнуто для марганца на мембранах ОПМН-П и АМН-П, тогда как наилучшие показатели удаления ионов меди наблюдались на мембране ОФАМ-К. Рассчитаны коэффициенты распределения ионов металлов согласно уравнению Фрейндлиха, определены конкретные эмпирические коэффициенты для каждой мембраны и типа иона, что даёт возможность предсказывать распределение ионов других металлов. Разница между теоретическими расчётами и экспериментальными данными составляет менее 6% в подавляющем числе случаев, что подтверждает точность выбранных расчетных моделей и обоснованность механизмов, используемых для описания сорбционного процесса.
In production processes, solutions are formed, which must be purified and concentrated for their subsequent use for industrial purposes. To perform these technological operations, the possibilities of using nanofiltration separation are being considered, where semi-permeable membranes capable of sorbing metal ions contained in industrial solutions are used. The aim of the work was to perform experimental studies of the sorption capacity of OPMN-P, OFAM-K and AMN-P nanofiltration membranes in industrial solutions containing metal ions of iron, zinc, nickel, cadmium, copper and manganese. The results of experimental studies and calculated values for evaluating the sorption efficiency of nanofiltration membranes of the OPMN-P, OFAM-K and AMN-P types when removing metal ions of different concentrations from industrial wastewater solutions are presented. The results of the sorption tank analysis showed the heterogeneous behavior of the membranes relative to different metal ions. Among the studied samples, the OPMN-P membrane showed the highest efficiency of purification from metal cations compared to the OPAM-K and AMN-P membranes. The maximum extraction of ions was achieved for manganese on the OPMN-P and AMN-P membranes, while the best removal of copper ions was observed on the OPAM-K membrane. The distribution coefficients of metal ions are calculated according to the Freundlich equation, and specific empirical coefficients for each membrane and ion type are determined, which makes it possible to predict the distribution of ions of other metals. The difference between theoretical calculations and experimental data is less than 6% in the vast majority of cases, which confirms the accuracy of the selected computational models and the validity of the mechanisms used to describe the sorption process.