Мембранная технология очистки SiO2-содержащих вод

X U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 11

ет очистку воздуха от продуктов разрушения отравляющих веществ, вирусов и бактерий.

Наиотрубки неэквивалентного переноса позволяют проводить различные каталитические химические процессы по туннельному эффекту, который значительно снизит энергозатраты в химической промышленности.

При дальнейшей доработке, когда будут определены наиболее вероятные, с точки зрения использования, отравляющие вещества, мембранные нанотрубки с дополнительными каталитическими свойствами обеспечат создание как технологии, так и передвижных установок с указанными требованиями.

Считаем, что к созданию мембранных нанотрубок с каталитическими свойствами и передвижных установок на их основе надо приступить немедленно, чтобы к концу текущего года изготовить и приступить к испытаниям головного образца таких установок.

УДК 66.01-52

О.В. Силос, Г.Г. Каграманов

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ 8Ю2-СОДЕРЖАЩИХ

вод

The technology for effective removal of silicon oxide from the cleaned water. Combined technology consists of a phase of coagulation, for which you want to choose the form of the coagulant and its concentration for a variety of treated waters, and stage ultrafiltration using ultrafiltration membranes with the best performance on the selectivity and performance.

Представлена технология для эффективного удаления оксида кремния из очищаемой воды. Комбинированная технология состоит из этапа коагуляции, для которого необходимо подобрать вид коагулянта и его концентрацию для различных очищаемых вод, и этапа ультрафильтрации с использованием ультрафильтрационных мембран с наилучшими показателями по селективности и производительности.

Вода играет ключевую роль в хозяйственной деятельности и жизнедеятельности человека. Проблемы, связанные с процессами водоочистки и водоподготовки, являются важнейшими проблемами современности. Очищенная вода необходима для всех аспектов нашей жизни: как для индивидуального потребления, так и для всех технологических процессов. Ни одно производство, будь то химическое или какое-либо другое, не может обойтись без процессов водоочистки и водоподготовки.

Различными государствами выделяются огромные финансовые вло-

С й 6 X и в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 11

жения в развитие технологий по усовершенствованию процессов водоочистки, например, в России в 2011 году стартовала программа «Чистая вода». Во всем мире тысячи ученых пытаются решить различные проблемы в области очистки и подготовки воды, выпускается огромное количество статей и книг, разрабатываются новейшие технологии. Но, несмотря на все это, в процессах получения чистой воды остается множество проблем, решение которым пока не найдено.

Одной из таких проблем является нахождение в подготавливаемой воде оксида кремния (БЮг). Кремний, находящийся в питьевой воде в концентрациях меньше предельно допустимой концентрации (ПДК), оказывает благоприятное действие на жизнедеятельность человека, являясь незаменимым микроэлементом. Однако при концентрациях выше ПДК (10 мг/л) он оказывает негативное воздействие на человека, увеличивая вероятность онкологических заболеваний. Кроме негативного влияния на организм человека, присутствие кремния в воде делает ее не пригодной для использования в энергетике и на многих предприятиях химической промышленности. Это происходит из-за образования трудно растворимой накипи в процессе эксплуатации воды.

Все это указывает на необходимость очистки воды от содержащегося в нем кремния, который преимущественно находится в воде в форме своего оксида. Наиболее богаты оксидом кремния артезианские воды, в них он присутствует за счет кислотного гидролиза алюмосиликатов, и поверхностные воды северного региона, в них он присутствует за счет разложения биомассы растительных организмов.

В настоящее время наиболее развивающими методами в водоочистке и водоподготовке являются мембранные методы: ультрафильтрация, нано-фильтрация и обратный осмос. Мембранные методы высокоэффективны и имеют низкие капитальные и, особенно, эксплуатационные затраты по сравнению с существующими методами очистки воды.

Однако, несмотря на высокую эффективность мембранных методов, присутствие оксида кремния является нежелательным при проведении очистки воды такими методами. Это связанно с тем, что при определенных концентрациях оксид кремния образует гель на поверхностях мембран, что существенно снижает их производительность. При дальнейшем проведении мембранной очистки воды, концентрация оксида кремния на поверхности мембраны увеличивается, что приводит к образованию трудно растворимых осадков на мембране. Полученные таким образом осадки невозможно удалять промывкой обратным током, а только химическими реагентными методами. Это приводит к получению дополнительных стоков, которые необходимо утилизировать, удорожанию процессов мембранной очистки воды и снижению производительности мембран.

Все это доказывает необходимость создания технологии для эффективного удаления оксида кремния из очищаемой воды. Одним из путей решения данной проблемы может служить комбинированный процесс коагу-

I II в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 11

ляция - ультрафильтрация. После такой очистки полученную воду можно направлять на установки обратного осмоса или нанофильтрации для удаления оставшихся загрязнений без забивания мембран и потери их производительности.

Данный проект направлен на создание комбинированной технологии для эффективного удаления оксида кремния из очищаемой воды. Комбинированная технология состоит из этапа коагуляции, для которого необходимо подобрать вид коагулянта и его концентрацию для различных очищаемых вод, и этапа ультрафильтрации, который будет обуславливаться использованием ультрафильтрационных мембран с наилучшими показателями по селективности и производительности.

УДК 66.01-52

М.С. Ощепков, O.A. Федлорова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

СЕНСОРЫ ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Proposed methods for nanostractured materials with high cross-selectivity to the toxic products for molecular recognition in gas and liquid enviromnents FIR.

Предложены методы получения наноструктурированных материалов с высокой селективностью к токсичным продуктам для молекулярного распознавания в газовых и жидких средах.

Тема проекта: Разработка технологических основ получения гибридных наноструктурированных материалов с высокой селективностью к токсичным продуктам для молекулярного распознавания в газовых и жидких средах.

Цель проекта: Разработка новых сенсорных материалов на основе производных краун-эфирных комплексонов с высокой селективностью к токсичным соединениям и газам при комнатной температуре и создание на их основе беспроводных систем оповещения и мониторинга, пригодных для внедрения в отечественную промышленность и конкурентоспособных на мировом рынке.

Актуальность проекта: Мониторинг воздуха и воды является одним из основных приоритетов в охране окружающей среды, особенно для больших городов, где угроза выброса индустриальных химических загрязнений больше, а уровень токсичных и взрывоопасных веществ таких как: СО, NO2, SO2, Н2, H2S, и NH3 значительно превышает нормы Российской Федерации.