Новая мембрана на основе композита Ag-нанопроволоки-полиакрилонитрил/термопластический полиуретан (Ag-ПАН/ТПУ) для электрохимического обеззараживания питьевой воды в точке конечного потребления

Tan X., Chen C., Hu Y., et al. Novel AgWs-PAN/TPU membrane for point-of-use drinking water electrochemical disinfection. Science of Total Environment, 2018, v. 637–638, pp. 408–417.

Предложен способ обеззараживания питьевой воды при децентрализованном водоснабжении, заключающийся в использовании в точке потребления фильтра с композитной мембраной из нового материала Ag-ПАН/ТПУ. Морфологические и структурные характеристики материала свидетельствуют о наличии ПАН/ТПУ-волокон, характеризующихся приблизительно одинаковым диаметром и высокой механической прочностью. Ag-нанопроволоки образуют с данными волокнами структуру с высокой электропроводностью, физической стабильностью и низким выщелачиванием ионов Ag (менее 100 ppb). Обеззараживание в фильтре с подобной мембраной протекает за счет инактивации микроорганизмов ионами Ag и завершается за 6 час. При напряжении 1,5 В инактивация завершается за 20–25 мин. Процесс инактивации еще более интенсифицируется в присутствии 5 мМ NaCl.

 

Обработка сточных вод винозавода анодным окислением с допированным бором алмазным анодом

Candia-Onfray C., Espinoza N., Sabino da Silva E. B., et al. Treatment of winery wastewater by anodic oxidation using BDD electrode. Chemosphere, 2018, v. 206, pp. 709–717.

Исходные сточные воды винзавода характеризуются показателями ХПК и содержания общего органического углерода 3490 и 1320 мг/л соответственно. С использованием методики газовой хроматографии/масс-спектрометрии в них выявлено более 40 органических веществ. Удаление 63,6% ХПК может быть достигнуто без добавления поддерживающего электролита. Для полной минерализации и обеззараживания необходимо 50 мМ сульфата или хлорида натрия и более высокие значения плотности тока. В присутствии сульфатов или хлоридов происходит образование гидроксильных радикалов и высокоактивных соединений хлора, обеспечивающих деструкцию органических веществ. В случае обработки промышленных сточных вод введение поддерживающего электролита увеличивает электропроводность, снижает напряжение в электролизере и тем самым уменьшает энергопотребление в процессе анодного окисления.

 

Влияние ирригации сточными водами после вторичной обработки на физико-химические и микробиологические характеристики почвы и безопасность сельскохозяйственной продукции в полузасушливой зоне

Farhadkhani M., Nikaeen M., Yadegarfar G., et al. Effects of irrigation with secondary treated wastewater on physicochemical and microbial properties of soil and produce safety in a semi-arid area. Water Research, 2018, v. 144, pp. 356–364.

Проведено сопоставление ирригации сточными водами после вторичной обработки и водопроводной водой при культивировании корнеплодов и листовых культур при орошении по бороздам в полузасушливой зоне Ближнего Востока. Концентрация Escherichia coli в сточных водах не соответствует рекомендациям ВОЗ (менее 103 и менее 104 E. coli/100 мл для корнеплодов и листовых культур, соответственно) для воды, используемой при ирригации. Вместе с тем в процессе ирригации сточными водами концентрация Escherichia coli в почве крайне низкая, микробиологическое загрязнение культивируемых лука и кукурузы не выявлено, в почве и образцах растений патогенных бактерий не обнаружено. Существенных изменений характеристик почвы не зафиксировано, за исключением некоторого увеличения электропроводности и коэффициента адсорбции натрия. В соответствии с полученными результатами сточные воды после вторичной обработки признаны безопасными для ирригации сельскохозяйственных культур.

 

Распределение и трансформация фармацевтических препаратов и их метаболитов на городских очистных сооружениях

Brown A. K., Wong C. S. Distribution and fate of pharmaceuticals and their metabolite conjugates in a municipal wastewater treatment plant. Water Research, 2018, v. 144, pp. 774–783.

Представлены результаты четырехмесячного мониторинга распределения и трансформации четырех классов фармацевтических препаратов и их метаболитов на городских очистных сооружениях. Практически без изменений проходят со сточными водами очистные сооружения пропранолол, пропранололсульфат, тироксин и тироксинглюкуронид. В то же время высокая степень деструкции выявлена для ацетаминофена (99,8%), сульфаметоксазола (71%), N-ацетилсульфаметоксазола (59%) и сульфаметоксазолглюкуронида (79%). С жидкой фракцией сточных вод в водоток-приемник сбрасывается, г/сут: тироксин 0,84; ацетаминофен 45,3; тироксинглюкуронид 1,6; сульфаметоксазолглюкуронид 18,5; N-ацетилсульфаметоксазол 61,2. Со взвешенными веществами сбрасывается, г/сут: тироксин 0,29; тироксинглюкуронид 1,8. В целом продемонстрирована важность учета метаболитов фармацевтических препаратов для оценки рисков для водных организмов в водотоках-приемниках, связанных со сбросом сточных вод.

 

Использование электрохимического процесса Фентона для кондиционирования и обезвоживания осадка после анаэробного сбраживания. Новый подход

Masihi H., Badalians G. G. Employing electrochemical-Fenton process for conditioning and dewatering of anaerobically digested sludge. A novel approach. Water Research, 2018, v. 144, pp. 373–382.

В лабораторном реакторе проведены эксперименты по кондиционированию осадка сточных вод после анаэробного сбраживания с использованием электрохимического процесса Фентона для улучшения его обезвоживаемости. В оптимальных условиях (расход Н2О2 и Fe(II) 25 и 15 мг/г (сухого осадка) соответственно, продолжительность обработки 20 мин, напряжение электролизера 11 В) удельное сопротивление фильтрации и продолжительность фильтрации снижаются на 93,8 и 75,9% соответственно. Механизм кондиционирования проанализирован с учетом концентрации внеклеточных полимерных веществ, распределения размеров частиц, изменения z-потенциала и связанной воды. Содержание сухого осадка при обезвоживании с использованием фильтр-пресса повышается с 2,3 до 41%. Стоимость кондиционирования составляет 41,82 долл(США)/т(сухого осадка).

 

Гибридная система адсорбция гранулированным активированным углем/электрохимический процесс для местной обработки черных сточных вод с целью повторного использования

Rogers T. W., Rogers T. S., Stoner M. H., et al. A granular activated carbon/ electrochemical hybrid system for onsite treatment and reuse blackwater. Water Research, 2018, v. 144, pp. 553–560.

Разработана система местной обработки черных сточных вод жилого помещения с получением воды, качество которой соответствует требованиям к воде для смыва в унитазах. Первоначально для удаления патогенов, присутствие которых обусловлено фекальным загрязнением, предусматривалась электрохимическая обработка. Недостатком, однако, были высокое энергопотребление для достижения полного обеззараживания (48–93 кДж/л), а также сохранение окрашенности и высокого уровня ХПК после электрохимической обработки. При проведении предварительной адсорбции гранулированным активированным углем технико-экономические показатели электрохимической обработки были значительно улучшены.

 

Формиат алюминия. Синтез, характеристики и применение для очистки сточных вод, содержащих красители

Xue M., Gao B., Li R., Sun J. Aluminium formate (AF): Syntez, characterization and application in dye wastewater treatment. Journal of Environmental Sciences, 2018, v. 74, pp. 95–106.

Формиат алюминия (подверженный деструкции некоррозионный коагулянт) синтезирован с использованием гидроксида алюминия и муравьиной кислоты. Эксперименты по коагуляционной очистке сточных вод, содержащих красители, проведены с добавлением полиамидина в качестве ускорителя коагуляции. 100%-ное удаление окрашенности достигается при расходе формиата алюминия и полиамидина 18,91 и 0,71 мг/л, соответственно. По показателям коагуляционной очистки формиат алюминия превосходит традиционный коагулянт полиалюминийхлорид, даже при использовании последнего в комбинации с полиамидином.

 

Микробная минерализация струвита. Влияние концентрации солей и применение метода для удаления и извлечения фосфора

Zhao T.-L., Li H., Huang Y.-R., et al. Microbial mineralization of struvite: Salinity effect and its implication for phosphorus removal and recovery. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 358, pp. 1324–1331.

Микробная минерализация струвита из сточных вод с использованием недорогого источника магния является перспективной схемой извлечения фосфора и азота. В качестве подобного источника магния для получения биострувита возможно использование морской воды. Однако высокое содержание в ней солей может отрицательно повлиять на процесс биоминерализации струвита. Проведены эксперименты по минерализации струвита в присутствии галофильных морских актиномицетов Micobacterium marinum sp. Показана возможность эффективной минерализации струвита при невысоком содержании солей в морской воде. При этом концентрация солей не оказывает заметного воздействия на извлечение фосфора, но индукционный период осаждения струвита увеличивается с ростом концентрации солей, подобное замедление связано с солевым стрессом на бактериальный метаболизм углеродсодержащей и азотсодержащей органики. Солесодержание также влияет на морфогенез биострувита, высокие концентрации солей обусловливают значительные изменения характеристик кристаллов биострувита.

 

Повышение эффективности регенерации и повторного использования адсорбентов фосфатов при доочистке сточных вод

Suresh K. P., Ejerssa W. W., Wegener C. C., et al. Understanding and improving the reuseability of phosphate adsorbents foe wastewater effluent polishing. Water Research, 2018, v. 145, pp. 365–374.

Исследована регенерация и повторное использование промышленного адсорбента на основе оксида железа при доочистке от фосфатов сточных вод. Установлено, что уменьшение размеров частиц адсорбента существенно повышает степень адсорбции фосфатов. Показано большое влияние ионов Са на адсорбцию фосфатов и эффективность повторного использования адсорбента. В присутствии ионов Са происходит заметное увеличение степени удаления фосфатов за счет совместной адсорбции. Процесс, однако, осложняется образованием на поверхности адсорбента осадка СаСO3, снижающего эффективность регенерации. В этой связи для регенерации адсорбента рекомендована схема, включающая щелочную десорбцию с последующей кислотной промывкой.

 

Увеличение концентрации растворимых фосфатов при растворении осадка сточных вод после анаэробного сбраживания под давлением

Latif M. A., Mehta C. M., Balstone D. J. Enhancing soluble phosphate concentration in sludge liquor by pressurized anaerobic digestion. Water Research, 2018, v. 145, pp, 660–666.

Перспективной схемой извлечения фосфатов из сточных вод считается осаждение струвита из раствора, образующегося после анаэробного сбраживания осадка сточных вод. Однако после анаэробного сбраживания в осадке содержится невысокая от общей концентрации фосфора доля растворимых фосфатов. Анаэробное сбраживание при повышенном давлении может повысить растворимость фосфатов без добавления кислоты. При давления 1 и 6 бар в процессе анаэробного сбраживания фракция растворимых фосфатов в осадке составляет 52 и 75% соответственно. Происходящие при повышении давления изменения в структуре микробного сообщества позволяют также получать биогаз с повышенным содержанием метана. При этом, однако, наблюдается снижение на 5–10% общей степени конверсии в результате повышения давления, что требует дополнительных исследований, в частности проведения двухступенчатого сбраживания.

 
Страница 7 из 12

mvkniipr ru 

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

WST19 200x300

Конференция итог

VAK2