|
Влияние Cu (II) на окисление Mn (II) свободным хлором, приводящее к образованию осадков оксидов Mn в трубопроводах питьевой воды
Li G., Pan W., Zhang L., et al. Effect of Cu (II) on Mn (II) oxidation by free chlorine to form Mn oxides at drinking water conditions. Environmental Science and Technology, 2020, v. 54 (3), pp. 1963–1972.
Окисление растворенного Mn (II) остаточным свободным хлором до оксидов Mn (III/IV), иначе (MnOx), ведет к образованию Mn-отложений в сетях распределения питьевой воды. Этот процесс, однако, в обычных мягких условиях (рН 7,7, 1 мг/л Cl2) является довольно медленным и не приводит к заметным проблемам. Вместе с тем показана возможность значительной интенсификации (в 10 раз) окисления Mn (II) в присутствии Cu (II) (концентрация на уровне 20 мкг/л) в хлорированной питьевой воде. Установлено, что в результате адсорбции оксидами MnOx ионов Cu (II) образуется структура MnOx–Cu(II) с высокой каталитической активностью в отношении окисления Mn (II). Образующийся оксид CuО также катализирует окисление Mn (II). Таким образом, интенсивное образование отложений оксидов Mn возможно на участках водопроводной сети, где присутствуют Mn (II) и Cu (II).
|
Задержание органических веществ и деструкция микрозагрязнений в городской сточной воде с использованием модифицированной керамики
Tsapovsky L., Simhon M., Calderone V. R., et al. Retention organics and degradation of micropollutants in municipal wastewater using impregnated ceramics. Clean Technology and Environmental Policy, 2020, v. 22 (3), pp. 689–700.
Представлен способ удаления органических веществ и микрозагрязнений (пестициды, средства личной гигиены, фармацевтические препараты, промышленные химические реагенты) из загрязненной воды. Для удаления органических микрозагрязнений получил распространение процесс Фентона, который при этом не обеспечивает удаление органических загрязняющих веществ, присутствующих в более высоких концентрациях. Предложенный способ предусматривает использование ультрафильтрационной керамической мембраны с иммобилизованными оксидами Fe (III) в качестве катализатора процесса Фентона. Эксперименты проведены с сывороточным альбумином в качестве органического вещества, а также метиленовым синим и бисфенолом А в качестве микрозагрязнений. Керамическая мембрана задерживает сывороточный альбумин (96%), тогда как микрозагрязнения, обычно попадающие в пермеат, подвергаются деструкции в присутствии пероксида водорода в процессе Фентона (40–90%).
|
Обработка городской сточной воды, содержащей фосфаты, с использованием водопроводных осадков в системе «UASB-реактор – кларифлокулятор»
Kumar S., Quaff A. R. Treatment of domestic wastewater containing phosphate using water treatment sludge through UASB-clariflocculator integrated system. Environment Development and Sustainability, 2020, v. 22 (5), pp. 4537–4550.
Проведены эксперименты по обработке модельной разбавленной городской сточной воды в системе «UASB-реактор – кларифлокулятор (реактор для проведения коагуляции/флокуляции/осаждения)». В кларифлокуляторе в качестве коагулянта используют водопроводные осадки. Оптимизация условий осуществления процесса проведена по методологии анализа поверхности отклика. В оптимальных условиях (расход коагулянта 20 г/л, время пребывания в реакторе 7,68 часов, рН 9) степень удаления фосфатов составила 72,5%. Степень удаления фосфатов в UASB-реакторе составляет не более 8–20%. Кларифлокулятор с водопроводными осадками в качестве коагулянта рекомендован для доочистки разбавленной городской сточной воды после UASB-реактора.
|
Влияние синтетических мускусных веществ на производство метана при анаэробном сбраживании избыточного активного ила
Wei W., Wu L., Liu X., et al. How does synthetic musks affect methane production from the anaerobic digestion of waste activated sludge? Science of the Total Environment, 2020, v. 713, pn 136594.
Содержащиеся в сточных водах синтетические мускусные вещества в процессе биологической обработки концентрируются в активном иле и в итоге поступают на стадию анаэробного сбраживания избыточного активного ила. В лабораторном масштабе исследовано влияние на анаэробное сбраживание галаксолида в качестве типичного представителя мускусных веществ. Увеличение концентрации галаксолида в диапазоне 90, 150 и 200 мг/кг (сухого веса) приводило к снижению образования метана, которое достигало 80,5% (при концентрации 200 мг/кг) от показателя в контрольном опыте (без галаксолида). В этих условиях деструкция летучих твердых веществ снижается на 18,6%, а объем избыточного активного ила возрастает на 6,8%. Показано замедление гидролиза-ацидификации избыточного активного ила в присутствии галаксолида.
|
Дезинтеграция осадка сточных вод после анаэробного сбраживания с использованием пероксомоносульфата, активированного ионами переходных металлов. Сравнение эффективности Co (II), Cu (II), Fe (II) и Mn (II)
Wang J., Hasaer B., Yang M., et al. Anaerobically-digested disintegration by transition metal ion-activated peroxymonosulfate (PMS): Comparison between Co (II), Cu (II), Fe (II) and Mn (II). Science of the Total Environment, 2020, v. 713, pn 136530.
Проведены эксперименты по дезинтеграции сброженного осадка сточных вод с использованием пероксомоносульфата (ПМС), активированного ионами переходных металлов. Эффективность обработки оценивали по показателям времени капиллярного всасывания, концентрации внеклеточных полимерных веществ, содержания связанной воды, размеров частиц осадка. При степени дозирования ионов металлов 1,2 ммоль/г (летучих твердых веществ) лучшие показатели достигнуты при использовании ПМС, активированного ионами Co (II) и Mn (II). В этом случае снижение времени капиллярного всасывания составило 74 и 71% соответственно. Снижение содержания связанной влаги оказалось незначительным с 89,5 до 88,3% в системе ПМС/Mn(II). В системе ПМС/Со(II) происходит уменьшение содержания растворенного органического углерода в фракциях внеклеточных полимерных веществ с 698 до 496,6 мг/л. В системе ПМС/Fe(II) в результате окисления Fe (II) до Fe (III) и соответствующего коагуляционного эффекта происходит увеличение размеров частиц осадка с 15,8 до 91,1 мкм. В случае других двухвалентных ионов размер частиц осадка был менее 20 мкм. Данный подход рассматривают перспективным для улучшения показателей дезинтеграции и обезвоживания осадка сточных вод с высоким содержанием переходных металлов.
|
Биологическая обработка сточной воды, содержащей линейный алкилбензолсульфонат, с использованием бактериально-микроводорослевой системы
Tu R., Jin W., Han S.-F., et al. Treatment of wastewater containing linear alkylbenzene sulfonate by bacterial-microalgal biological turntable. Korean Journal of Chemical Engineering, 2020, v. 37 (5), pp. 827–834.
Линейный алкилбензолсульфонат (ЛАС) является распространенной составляющей моющих средств, в связи с чем регулярно присутствует в сточных водах. Традиционный биологический процесс не обеспечивает высоких показателей удаления ЛАС. Проведены эксперименты по биологическому удалению ЛАС с использованием бактериально-микроводорослевой системы, содержащей комбинации микроводорослей Scenedesmus dimorphus и трех видов ЛАС-деградирующих бактерий Piesiomonas sp. (L3 и L7) и Pseudomonas sp. (H6). В оптимальных условиях степень удаления ЛАС составила 94,6%, снижение ХПК составило 90,5% при остаточном содержании после биологической обработки 24,3 мг/л.
|
Озонирование. Эффективный способ удаления фармацевтических препаратов из сточных вод
Szabova P., Hencelova K., Sameliakova Z., et al. Ozonation: effective way for removal of pharmaceuticals from waste water. Monatshefte fur Chemie, 2020, v. 151 (5), pp. 685–691.
В лабораторных условиях исследовано удаление озонированием более 100 фармацевтических препаратов различных терапевтических классов и их метаболитов из сточных вод после вторичной обработки. В наибольших концентрациях в пробах сточных вод присутствовали телмисартан, диклофенак и фексофенадин (1800, 680 и 620 нг/л соответственно). Концентрации еще 13-ти фармацевтических препаратов и метаболитов превышали 100 нг/л, концентрации остальных препаратов были менее 100 нг/л. Продолжительность озонирования составляла 0–10 мин при расходе озона 50 мг/л. За первые несколько минут озонирования суммарная концентрация фармацевтических препаратов и метаболитов снижается до менее 190 нг/л (степень удаления 97,2%). За 10 минут озонирования степень удаления данных веществ составила более 99%.
|
Кондиционирование Al-содержащих водопроводных осадков в системе Fe(II)/пероксомоносульфат. Показатели и механизм
Zhou X., Jin W., Wang L., et al. Alum sludge conditioning with ferrous iron/peroxymonosulfate oxidation: Characterization and mechanism. Korean Journal of Chemical Engineering, 2020, v. 37 (4), pp. 663–669.
Образующиеся при водоподготовке водопроводные осадки нуждаются в кондиционировании и обезвоживании. Представлен способ улучшения обезвоживания Al-содержащих водопроводных осадков окислением в системе Fe(II)/пероксомоносульфат в результате взаимодействия с осадками образующихся в данной системе сульфатных радикалов. При дозировании Fe (II) и пероксомоносульфата на уровне соответственно 0,5 и 0,1 г/г (осадка) происходит снижение времени капиллярного всасывания и удельного сопротивления фильтрации на 66 и 88% соответственно. Отмечено увеличение дзета-потенциала и уменьшение размеров частиц водопроводных осадков.
|
Пористые функциональные полимеры на основе силсесквиоксана для очистки воды
Shen R., Du Y., Yang X., Liu H. Silsesquioxanes-based porous fuctional polymers for water purification. Journal of Material Science, 2020, v. 55 (17), pp. 7518–7529.
Две группы пористых полимеров на основе силсесквиоксана синтезированы по реакции Фриделя–Крафтса октавинилсилсесквиоксана с тетрабифенилсиланом и октабифенилсилсесквиоксаном. Синтезированные полимеры характеризуются удельной площадью поверхности 1500 м2/г, объемом пор 1,3 см3/г, размером микропор 1,4 нм и мезопор 4 нм, высокой интенсивностью флуоресценции и хорошей термической стабильностью. Адсорбционная емкость по красителю конго красному и Pb (II) соответственно 2230 и 300 мг/г обусловливает хорошую перспективу использования синтезированных полимеров для очистки воды.
|
Иерархические MgO-микросферы для удаления ионов тяжелых металлов и инактивации микроорганизмов
Chai Z., Tian Q., Ye J., et al. Hierarchical magnesium oxide microsphere for removal of heavy metals ions from water and efficient bacterial inactivation. Journal of Material Science, 2020, v. 55 (10), pp. 4408–4419.
Иерархические MgO-микросферы с высокой адсорбционной емкостью по ионам тяжелых металлов и антибактериальной активностью синтезированы инновационным аэрозольным методом без использования осадителей и поверхностно-активных веществ. Микросферы состоят из нанопластин и характеризуются уникальной адсорбционной емкостью по Pb (II) 4091 мг/г. Параметры адсорбционного процесса соответствуют кинетической модели псевдовторого порядка и изотерме Ленгмюра. Механизм удаления Pb (II) заключается в хемосорбции гидроксилированной поверхностью MgO. Проведены успешные эксперименты по инактивации Escherichia coli и Staphylococcus aureus.
|
|
