Уменьшение загрязнения мембраны и эффективное удаление фармацевтических препаратов и средств личной гигиены в схеме «коагуляция – мембранный биореактор»

Park J., Yamashita N., Tanaka H. Membrane fouling and enhanced removal of pharmaceuticals and personal care products by coagulation – MBR. Chemosphere, 2018, v. 197, pp. 467–476.

Исследовано влияние предварительной коагуляции с полиалюминийхлоридом и хитозаном на показатели удаления фармацевтических препаратов и средств личной гигиены в мембранном биореакторе. При оптимальном дозировании коагулянтов улучшается проницаемость мембраны за счет уменьшения концентрации растворимых микробных продуктов в иловой смеси, содержания неорганических элементов и необратимого загрязнения мембранной поверхности. В ходе длительных экспериментов с полиалюминийхлоридом эффективность удаления тетрациклина, мефенамовой кислоты, атенолола, фуромемида, кетопрофена и диклофенака возрастала на 17–23% в результате повышения степени их биодеградации. В схеме «коагуляция – мембранный биореактор» отмечено повышение потребления кислорода микроорганизмами и увеличение степени нитрификации в мембранном биореакторе.

 

Магнитная обработка воды. Обзор последних достижений

Chibowski E., Szczes A. Magnetic water treatment – A review of the latest approaches. Chemoaphere, 2018, v. 203, pp. 54–67.

Первые сообщения о различных эффектах магнитной обработки воды появились около 50 лет назад, механизм этих явлений до сих пор не прояснен. Заметный прогресс в этой области наметился в последнее десятилетие. Появились сообщения об изменении водородных связей в структуре молекулы воды и межкластерных расстояний. Самым важным считается сообщение Goey, применившего неклассическую теорию механизма образования ядер для описания образования динамически упорядоченной жидкости, а также для объяснения эффекта воздействия магнитного поля. Обсуждается эффект повышения скорости испарения воды при воздействии магнитного поля.

 

Стабилизация мочевины и концентрация мочеотводящих сухих туалетов: Обезвоживание мочи в золе

Senecal J., Vinneras B. Urea stabilisation and concentration for urine-diverting dry toilets: Urine dehydration in ash. Science of the Total Environment, 2017, v. 586, pp. 650–657.

Человеческие выделения содержат те же самые азот, фосфор и калий, что и N-P-K-удобрения. Вместе с тем до сегодняшнего дня их рассматривают в основном как отходы, создающие экологические проблемы. Не меньшего масштаба экологические проблемы связаны с применяемыми в сельском хозяйстве удобрениями. Таким образом, использование мочи в качестве удобрения может снизить остроту обоих проблем. Сложностью является низкая концентрация биогенов в моче в сравнении с промышленными удобрениями. Разработан способ увеличения концентрации азота в моче с 0,6 до 6% путем обезвоживания с получением ценного сухого удобрения, позволяющий устранить жидкие стоки из унитазов. Способ предусматривает использование санузлов контейнерного типа для сбора, хранения, обработки и уменьшения объема мочи в контейнере. Свежую мочу при 35 и 65 оС смешивали с древесными опилками для подщелачивания и ингибирования фермента уреазы, в результате каталитической активности которого происходит гидролиз мочевины до аммиака, ведущий к потере азота. В данной системе происходит 95%-ное сокращение объема с сохранением 90% азота. Получаемый сухой продукт содержит N, P, K на уровне 7,8, 2,5 и 10,9%, что сравнимо с промышленными удобрениями.

 

Химия персульфатов в очистке воды и сточных вод: обзор

Waclawek S., Lutze H. G. K., Grubel K., et al. Chemistry of persulfates in water and wastewater treatment: A review. Chemical Engineering Journal, 2017, v. 330, pp. 44–62.

Обработка персульфатами, в основе которой взаимодействие с радикалами или прямой перенос электронов, является мощным инструментом удаления из воды и сточных вод галогенированных олефинов, бензола, толуола, этилбензола, ксилола, перфторированных веществ, фенолов, фармацевтических препаратов, неорганических веществ, пестицидов. Реакционная активность персульфатов в большой мере зависит от способов их активации и состава водной матрицы и остается низкой при прямом взаимодействии с загрязняющими веществами пероксидисульфата и пероксимоносульфата. Для их активации с целью образования сульфатных радикалов требуется нагрев, ультрафиолетовое облучение или радиолиз. При этом при участии сульфатных радикалов образуются вторичные окислители (карбонатные радикалы, гидроксильные радикалы, супероксидные радикалы, синглетный кислород). Для анализа процессов, протекающих при персульфатном окислении, разработаны соответствующие аналитические методики.

 

Децентрализованная обработка сточных вод жилого района ферратом (VI) калия

Zhou Z., Fang S., Chen H., et al. Trials of treating decentralized domestic sewage from residential area by potassium ferrate (VI). Water, Air and Soil Pollution, 2017, v. 228, no. 8, рр. 316/1–316/6.

При обработке ферратом калия сточных вод достигается удаление 90% общего фосфора и 40% ХПК при расходе ферратов 25 мг/л. Удаление общего азота и NH3–N оказалось на низком уровне. Большие флуктуации эффективности удаления наблюдались при шоковом изменении концентрации загрязняющих веществ. С учетом эффективности ферратов при удалении органических микрозагрязнений и фосфора их можно рассматривать в качестве альтернативы традиционным методам обработки сточных вод.

 

Магнитный модифицированный тиолом полипирроловый нанокомпозит. Эффективный адсорбент ионов Ag(I) из водной среды с последующим обеззараживанием воды нанокомпозитом с загруженными ионами Ag(I)

Mahlangu T., Das R., Abia L. K., et. al. Thiol-modified magnetic polypyrrole nanpcomposite: An effective adsorbent for the adsorption of silver ions from aqueous solution and subsequent water disinfection by silver-laden nanocomposite. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 360, pp. 423–434.

Магнитный нанокомпозит Fe3O4/полипиррол синтезирован окислительной полимеризацией пиррола в растворе тиогликолевой кислоты в присутствии Fe3O4. Функционализированный тиолом нанокомпозит является эффективным адсорбентом ионов Ag(I). Максимальная адсорбционная емкость составляет 806,4 мг/г. Проведены успешные эксперименты по обеззараживанию Escherichia coli в питьевой воде адсорбентом с загруженными ионами Ag(I).

 

Новый двухступенчатый процесс – частичная нитрификация-Анаммокс для удаления азота при третичной обработке городских сточных вод с низким значением соотношения C/N

Cao S., Du R., Peng Y., et al. Novel two srage partial denitrification (PD)-Anammox process for tertiary nitrogen removal from low carbon/nitrogen (C/N) mubicipal sewage. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 362, pp. 107–115.

Проведены эксперименты по удалению остаточного нитратного азота (20–40 мг(N)/л) из городских сточных вод в ходе третичной обработки с использованием инновационного процесса «частичная нитрификация-Анаммокс». На первом этапе частичную нитрификацию проводят в SBR-реакторе, где происходит образование нитритов при низком значении соотношения C/N (NH4+ 57,8 мг(N)/л, ХПК 175,8 мг/л). Далее сточные воды поступают в UASB-реактор, где происходит дальнейшее удаление азота в ходе процесса Анаммокс. Продолжительность эксперимента составила 224 суток. Достигнута высокая степень удаления нитратов 97,9%, среднее удаление NH4+–N и снижение ХПК составили 95,2 и 81,6% соответственно. Остаточные концентрации общего азота и ХПК – 4 мг(N)/л и 30,1 мг/л соответственно. Большая часть азота удаляется в процессе Анаммокс (78,2%) с доминирующими бактериями рода Candidatus Brocadia.

 

Высокоэффективное удаление энрофлоксацина магнитным монтмориллонитом (ММТ) по механизму адсорбции и персульфатного окисления

Peng G., Li T., Ai B., et al. Highly efficient removal of enrofloxacin by magnetic montmorillonite via adsorption and persulfate oxidation. Chemical Engineering Journal, 2019, v. 360, pp. 1119–1127.

Синтезирован магнитный композит Fe3O4/ММТ для адсорбции и деструкции органических загрязняющих веществ. Эффективная каталитическая деструкция адсорбированного энрофлоксацина происходит в присутствии персульфата в результате взаимодействия с активными радикалами. При исходной концентрации энрофлоксацина 30 мг/л степень деструкции за 60 мин составила 90% при расходе Fe3O4/ММТ 0,1 г/л и концентрации персульфата 5 мМ. Процесс ускоряется в кислой среде.

 

Обеззараживание ливневых вод электрохимическим окислением. Влияние химического состава на удаление патогенов и образование побочных продуктов обеззараживания

Feng W., McCarthy D. T., Henry R. Electrochemical oxidation for stormwater disinfection: How does real stormwater chemistry impact on pathogen removal and disinfection by-products level? Chemosphere, 2018, v. 213, pp. 226–234.

Исследовано влияние химического состава (рН, хлориды, бикарбонаты, аммоний, общий органический углерод) на показатели электрохимического обеззараживания ливневых вод. Эксперименты проведены с пробами ливневых вод из различных городских водосборов в реакторе с допированным бором алмазным анодом при плотности тока 4,2 мА/см2. В оптимальных условиях полная инактивация Escherichia coli, Enterococci, Campylobacter и C. perfringens достигается за 30 мин обработки. Хлориды, присутствующие в ливневых водах, существенно ускоряют процесс обеззараживания. Концентрации побочных продуктов обеззараживания в воде после обработки находятся в соответствии с установленным в Австралии допустимым уровнем.

 

Микропластики на городских очистных сооружениях в Турции. Исходные сточные воды и сточные воды после вторичной обработки

Gundogdu S., Cevik C., Guzel E. Microplastics in municipal wastewater treatment plants in Turkey: a comparison of the influent and secondary effluent concentrations. Environmental Monitoring Assessment, 2018, v. 190, no. 11, рр. 626/1–616/10.

Содержание микропластиков определяли по методике микроспектроскопии комбинационного рассеяния в исходных сточных водах и в сточных водах после вторичной обработки на двух городских очистных сооружениях в Турции в течение 6 суток в августе 2017 г. Эти показатели составили 1–6 млн и 220000–1,5 млн частиц/сут соответственно. Степень удаления на очистных сооружениях составляет 73–79%. Идентифицированы семь типов полимеров, преобладает полиэфир. Результаты соответствуют средним показателям на очистных сооружениях в других странах мира.

 
Страница 19 из 27

vstmag engfree 200x100 2

mvkniipr ru