Новый синергетический Fe(II)-Ca-процесс удаления фосфора. Оптимизация извлечения фосфора

Qiu L., Zhang M., Yu X., Zheng P. A novel Fe(II)-Ca synergetic phosphorus removal process: Process optimization and phosphorus recovery. Environmental Science and Pollution Research, 2018, v. 25, no. 2, рр. 1543–1550.

Разработан новый процесс извлечения фосфора из сточных вод с использованием солей Fe(II) и Ca(II). Установлено, что ионы Fe(II) и Ca(II) характеризуются антагонистическим эффектом при молярном соотношении Fe(II)/Ca(II) менее 1:4, но синергетическим эффектом при значении молярного соотношения больше 1:4. При этом наиболее сильный синергетический эффект наблюдается при значении молярного соотношения 7:3. Оптимальные условия проведения процесса: соотношение Fe(II)/Ca(II) = 3:1, молярное соотношение Fe(II)-Ca(II)-комплекс/Р >1,5:1, рН 7–8, скорость перемешивания 100–150 об/мин. Стоимость обработки по данной схеме составляет 1,024 $/кг(Р), что на 30% меньше в сравнении с традиционным процессом. Содержание Р2О5 в осадке 32,7%.

 

Повышение эффективности производства биогаза из осадков сточных вод на очистных сооружениях. Предварительная подготовка и совместное сбраживание в мезофильных и термофильных условиях

Mirmasoumi S., Ebrahimi S., Saray R. K. Enhacement of biogas production from sewage sludge in wastewater treatment plant: Evaluation of pretreatment techniques and co-digestion under mesophilic and thermofilic conditions. Energy, 2018, v. 157, pp. 707–717.

Производство биометана позволяет компенсировать энергопотребление на очистных сооружениях. В этой связи при переработке осадков городских сточных вод для повышения эффективности производства биометана рассматривают различные подходы, включая варианты предварительной подготовки, совместное сбраживание и повышение температуры сбраживания. При выборе между ультразвуковой и термической предварительной обработкой предпочтение отдают термическому процессу, продолжительность которого не превышает 0,5 часа. Термофильное сбраживание ведет к увеличению выхода метана на 160,8% в сравнении с мезофильными условиями. Наиболее приемлемым дополнительным субстратом считают пищевые отходы. С увеличением доли этого компонента в субстрате повышается удельный выход метана. Предварительная термическая обработка не отражается на сбраживании пищевых отходов. Термофильное сбраживание после предварительной обработки при 90 ºС в течение 0,5 часа снижает энергозатраты в стоимостном выражении на 43,7% в сравнении с мезофильным процессом без предварительной подготовки.

 

Эффективная инактивация бактерий с использованием бифункционального подхода на основе нанопористых TiO2 и RuO2

Adhikari B.-R., Thind S. S., Chen S., et al. Efficient bacterial disinfection based on an integral nanoporous titanium dioxide and rhutenium oxide bifunctional approach. Journal of Hazardous Materials. 2018, v. 356, pp. 73–81.

Разработан эффективный и экономичный способ инактивации патогенов, совмещающий фотохимический и электрохимический процессы, на основе использования бифункционального Ti-электрода c нанопористым TiO2 в качестве фотокатализатора и наночастиц RuO2 в качестве электрохимического катализатора. Эксперименты проведены с бактериями Escherichia coli. Слой нанопористого TiO2 на Ti-субстрате формируют непосредственно анодированием, его фотокаталитическая активность существенно повышается при электрохимической обработке. В данной системе за 20 минут достигается высокое значение константы скорости инактивации 0,62 мин-1 при эффективности инактивации более 99,999%. Полная инактивация достигается за 30 минут обработки. Способ рекомендован для обеззараживания воды и сточных вод.

 

Коагуляционное удаление растворенного органического азота в качестве прекурсора N-нитрозодиметиламина

Tongchang P., Kumsuvan J., Phattrhalung W., et al. Reduction by enhanced coagulation of dissolved organic nitrogen as a precursor of N-nitrosodimethylamine. Journal of Environmental Science and Health, 2018, v. 53, no. 6, рр. 583–593.

В Таиланде на станции водоподготовки в районе Банглен проведены эксперименты по коагуляционному удалению растворенного органического азота из исходной воды. Коагуляцию проводили с полиалюминийхлоридом и добавками порошкового активированного угля. Степень удаления растворенного органического азота (исходная концентрация 0,34 мг/л) при расходе полиалюминийхлорида и активированного угля 150 и 20 мг/л соответственно составила 71%. В контрольном опыте без активированного угля – 50%. Концентрация побочного продукта обеззараживания N-нитрозодиметиламина после хлорирования в прошедшей данную обработку воде оказалась ниже предела обнаружения.

 

Антибиотики стимулируют или подавляют выход метана при анаэробном сбраживании осадков сточных вод с высоким содержанием твердой фазы

Zhi S., Znang K. Antibiotic residues may stimulate or suppress methane yield and microbial activity during high-solid anaerobic digestion. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 359, pp. 1303–1315.

Неожиданные результаты получены в экспериментах по анаэробному сбраживанию обезвоженных осадков городских сточных вод при различном содержании (0–500 мг/л) в них антибиотиков (окситетрациклин, сульфадиметоксин, сульфаметоксазол, энрофлоксацин, ципрофлоксацин, офлоксацин и норфлоксацин). Присутствие 10 мг/л антибиотиков не оказывает влияние на анаэробное сбраживание, концентрация антибиотиков 100 мг/л заметно увеличивает выход метана. Присутствие 500 мг/л антибиотиков подавляет производство метана на начальной стадии, при этом в некоторых случаях на последующих этапах анаэробного сбраживания выход метана стабилизировался или даже превышал показатели контрольного эксперимента. Антибиотики не оказывают влияния на структуру бактериального сообщества, но влияют на состав архей. С ростом концентрации антибиотиков доля Methanosarcina возрастает, доля Methanosaeta снижается. При концентрации антибиотиков 500 мг/л доминируют бактерии Methanobacteriales и Halobacteriales.

 

Электрохимическая инактивация бактерий с использованием субоксидов титана

Liang S., Lin H., Habteselassie M., Huang Q. Electrochemical inactivation of bacteria with a titanium sub-oxide reactive membrane. Water Research, 2018, v. 145, pp. 172–180.

Разработана электрохимическая мембранная система с микрофильтрационной мембраной на основе субоксидов титана, служащей в качестве фильтра и анода. Проведены эксперименты по инактивации Escherichia coli в воде при различных значениях плотности тока. Степень инактивации Escherichia coli после прохождения воды через мембрану составляет 6,26 log, удаление бактериофагов MS2 при плотности тока 10 мА/см2 составляет 6,74 log. Данный способ обеззараживания воды рекомендован для локальных систем водоподготовки.

 

Виноградные выжимки в качестве сырья для получения пористого угольного адсорбента, применяемого при очистке сточных вод винного производства от полифенолов

Nayak A., Bhushan B., Rodriguez-Turienzo L. Recovery of polyphenols onto porous carbons developed from exhausted grape pomace: A sustainable approach for the treatment of wine wastewater. Water Research, 2018, v. 145, pp. 741–756.

Для эффективного проведения анаэробной обработки сточных вод винного производства необходимо предварительное удаление полифенолов. При этом извлеченные полифенолы могут быть использованы в производстве пищевых добавок. Разработан способ получения активированного угля, в соответствии с которым отходы винного производства – виноградные выжимки импрегнируют ZnCl2 и подвергают прокаливанию в течение одного часа при 450 ºС. Синтезированный микропористый активированный уголь обеспечивает удаление более 80% полоифенолов из сточных вод данного производства. Адсорбционная емкость по полифенолам в реальных сточных водах составила 28,4 мг/г. Десорбция в системе «этанол – вода» позволяет на 91% регенерировать насыщенный адсорбент.

 

Использование сульфида молибдена в процессе Фентона для быстрой и эффективной инактивации Escherichia coli

Liu J., Dong C., deng Y., et al. Molybdenum sulfide co-catalytic Fenton reaction for rapid and efficient inactivation of Escherichia coli. Water Research, 2018, v. 145, pp. 312–320.

Известно использование процесса Фентона для обеззараживания воды, обеспечиваемого высокой окислительной способностью гидроксильных радикалов. Однако в традиционном процессе Фентона незначительная степень деструкции Н2О2 ведет к недостаточному генерированию гидроксильных радикалов. Показана интенсификация данного процесса в присутствии MoS2 с соответствующим повышением степени инактивации Escherichia coli и Staphylococcus aureus. В данной системе инактивация Escherichia coli составляет 83,37% за 1 минуту и 100% за 30 минут, что в 2,5 раза выше в сравнении с традиционным процессом Фентона.

 

Эффективная селективная адсорбция ионов Hg(II) до остаточных следовых содержаний с использованием биомассы кроющих листов кукурузы, модифицированной тритиоциануровой кислотой

Lin G., Wang S., Zhang L. Enhanced and selective adsorption of Hg(II) to trace level using trithiocyaanuric acid-functionalized corn bract. Environmental Pollution, 2019, v. 244, pp. 938–946.

Синтезирован адсорбент ионов Hg(II) из водной среды в виде биомассы кроющих листов кукурузы, модифицированной тритиоциануровой кислотой. Адсорбент обеспечивает удаление ионов Hg(II) на уровне 98–99% в широком диапазоне рН. Максимальная адсорбционная емкость составила 390 мг/г. В экспериментах с пробами модельных сточных вод достигалось стабильное остаточное содержание ионов Hg(II) 10–12 ppb.

 

Электрокоагуляция и озонирование для обработки сточных вод текстильной промышленности с целью повторного использования

Bilinska L., Blus K., Gmurek M., et al. Coupling of electrocoagulation and ozone treatment for textile wastewater reuse. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 358, pp. 992–1001.

Сточные воды процесса крашения характеризуются высоким значением рН, интенсивной окраской и большим содержанием солей. Проанализированы варианты обработки сточных вод по схеме «электрокоагуляция с последующим озонированием» и по схеме одновременных процессов электрокоагуляции и озонирования. Одновременные процессы коагуляции и озонирования обеспечивают удаление 95% красителя реактивного черного за 18 минут. За то же время расход озона в последовательных процессах снижается до минимума 0,3 г/л. Параметры обесцвечивания и минерализации показывают эффективность обоих процессов; с точки зрения эксплуатационных расходов преимущества имеет последовательная обработка.

 
Страница 4 из 21

vstmag engfree 200x100 2

mvkniipr ru

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

Конференция итог

ecw20 200 300

VAK2