Александр Сергеевич Ильиных — ассистент, Институт строительства и архитектуры
620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Alexander S. Ilyinykh — assistant, Institute of Construction and Architecture
19 Mira st., Yekaterinburg, 620002
Евгений Васильевич Мигалатий — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой водного хозяйства и технологии воды, Институт строительства и архитектуры
620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Evgeny V. Migalatiy — Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Water Management and Water Technology, Institute of Construction and Architecture
19 Mira st., Yekaterinburg, 620002
Введение. Представлены результаты исследования модифицированных полимерных ультрафильтрационных мембран, применяемых для разделения стабильной эмульсии технологических вод оборотных циклов водоснабжения, трубоэлектросварочных цехов, тепловыделяющей сборки металлургического предприятия.
Материалы и методы. Эксперименты по фильтрации сточных вод с содержанием коллоидно-растворенных и взвешенных примесей нефтепродуктов проводили при поддержании постоянного давления фильтрации 0,2 МПа. Режим фильтрации тупиковый. Перед каждой серией экспериментов в эмульсию вводили коагулянт в установленных дозах. Процесс фильтрации выполняли с использованием лабораторной фильтрационной ячейки. В качестве фильтрующего элемента применяли половолоконную ультрафильтрационную мембрану из поливинилиденфторида. Для повышения гидрофильности поверхность мембраны подвергали двухступенчатой модификации с последовательной обработкой растворами таниновой кислоты и перманганата калия в буферных растворах с различным значением pH.
Результаты. Установлено, что модифицированные мембраны обеспечивают высокую степень удаления нефтепродуктов и органических соединений, определяющих химическое потребление кислорода (ХПК). Определена оптимальная доза коагулянта — 20–25 мг/дм3 по Fe3+, при которой достигается минимальное содержание нефтепродуктов (до 0,2 мг/дм3) и ХПК (до 190 мг/дм3) в фильтрате. Удельная производительность мембран составила 17–12 л/(ч·м2) при дозах коагулянта 5–25 мг/дм3. Дальнейшее увеличение дозы коагулянта нецелесообразно из-за отсутствия значимого улучшения эффективности очистки и роста затрат на реагенты.
Выводы. Полученные результаты подтверждают перспективность применения модифицированных ультрафильтрационных мембран для удаления эмульгированных нефтепродуктов при очистке и доочистке сточных вод.
Introduction. The results of the study of modified polymer ultrafiltration membranes used to separate stable emulsions of process waters of circulating water supply cycles, pipe and electric welding shops, and the heat-generating assembly of a metallurgical enterprise are presented.
Materials and methods. Experiments on filtration of wastewater containing colloidally dissolved and suspended impurities of petroleum products were carried out while maintaining a constant filtration pressure of 0.2 MPa. The filtering mode is dead-end. Before each series of experiments, the emulsion was injected with coagulant in prescribed doses. The filtration process was performed using a laboratory filtration cell. A hollow fibre ultrafiltration membrane made of polyvinylidene fluoride was used as a filter element. To increase hydrophilicity, the membrane surface was subjected to a two-stage modification with sequential treatment with solutions of tannic acid and potassium permanganate in buffer solutions with different pH values.
Results. It was found that the modified membranes provide a high degree of removal of petroleum products and organic compounds that determine the COD value. The optimal coagulant dose was determined to be 20–25 mg/L of Fe3+, at which the minimum content of petroleum products (up to 0.2 mg/L) and COD (up to 190 mg/L) in the filtrate is achieved. The specific productivity of the membranes was 17–12 L/(h·m2) at coagulant doses of 5–25 mg/L. A further increase in the coagulant dose is not advisable due to the lack of significant improvement in treatment efficiency and the increase in reagent costs.
Conclusions. The results obtained confirm the promise of using modified ultrafiltration membranes for the removal of emulsified petroleum products during wastewater treatment and post-treatment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.