Отримання окислювачів з використанням фізичних полів
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.05.18Ключові слова:
окислювачі, вплив фізичних полів, магнітне поле, ультрафіолетове випромінювання, ультразвук, ежекторАнотація
Негативні наслідки використання хімічних технологій для очищення природних і стічних вод послужили поштовхом для розвитку більш чистих технологій. Все частіше використовуються чисті окислювачі (озон, пероксид водню) в поєднанні з фізичними методами. Найбільш широко застосовується обробка води ультрафіолетовим випромінюванням. Існує багато публікацій про отримання окислювачів при обробці забрудненої води ультразвуком і гідродинамічною кавітацією. У даній статті досліджувалось отримання окислювачів при впливі фізичних полів (магнітне поле постійних магнітів, електромагнітне поле ультрафіолетового випромінювання, акустичне поле ультразвукових випромінювачів) на дистильовану воду. Експерименти проводилися на стенді, де можливо здійснювати роздільну і спільну дію різних комбінацій фізичного впливу. Проведені експерименти показали, що в дистильованій воді під дією різних електромагнітних полів і постійного магнітного поля спостерігається генерація окислювачів. Але їх концентрація мала (0,03-0,07 мг/л у перерахунку на пероксид водню) і для інтенсифікації впливу фізичних полів необхідно вносити додаткові реагенти (перекис, озон та ін.). Визначено, що дія магнітного поля спостерігається при індукціях магнітного поля 80, 100, 240 і 540 мТл, і швидкості потоку води через зазор магнітного апарату 1,1 м/с, 3,3 м/с і 4,4 м/с. Максимальна концентрація окислювачів спостерігалася: при гідродинамічному режимі (всі реактори відключені, працює тільки насос) при включеному ежекторі і індукції 540 мТл; при суміщеному УЗ + 2УФ режимі при такій же індукції, але без ежектору. Кількісно вміст окислювачів в суміщеному режимі на 11,5 % вище, ніж в гідродинамічному режимі, але при цьому енерговитрати вище на 28 %. Виражений синергетичний ефект при спільній дії магнітного поля, ультразвуку та ультрафіолетового випромінювання не отриманий. Стійкий результат збільшення генерації окислювачів в дистильованій воді отриманий при впливі магнітного поля в поєднанні з ежекторомПосилання
Vakulenko, V. F. Рrimeneniye kombinirovannykh okislitelnykh protsessov dlya ochistki prirodnykh i stochnykh vod (Obzor) [The use of combined oxidative processes for the purification of natural and waste waters]. Ekotekhnologii i resursosberezheniye [Ecotechnologies and resource saving], 2006, 6, 47-58.
Braun, F. V. Oliveros, E. How to evaluate photochemical methods for water treatment. Water Sci. and Technol., 1997, 35, 4, 17-23, doi:10.2166/wst.1997.0076.
Koverga, A. V., Kostyuchenko, S. V., Arutyunova, I. Yu. Eksperimentalnyye ispytaniya ultrafioletovoy dezinfektsii na moskovskikh stantsiyakh ochistki vody. Vodosnabzheniye i santekhnika [Water supply and sanitary equipment], 2008, 4, 15-20.
Goncharuk, V. V. Fotokataliticheskoye destruktivnoye okisleniye organicheskikh soyedineniy v vodnykh sredakh [Photocatalytic destructive oxidation of organic compounds in aqueous environments]. Khimiya ustoychivogo razvitiya [Chemistry for Sustainable Development], 1997, 5, 345-355.
Agranat, B. A., Dubrovin, M. N., Khavskiy N. N. [et al.] Osnovy fiziki i tekhniki ultrazvuka: Ucheb. posobiye dlya vuzov [Fundamentals of physics and technology of ultrasound: Proc. manual for universities]. M., Vyssh. shk., 1987, 352.
Keller, O. K., Kratysh, G. S., Lubyanitskiy, G. D. Ultrazvukovaya ochistka [Ultrasonic cleaning]. L., Mashinostroyeniye, 1977, 184.
Wardan, P. Reduction Potentials of One-Electron Couples Involving Free Radicals an Aqueous Solutions. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1989, 18, 4, 1637-1756, doi:10.1063/1.555843.
Vasilyak, L. M. Primeneniye ultrazvuka v sistemakh dlya obezzarazhivaniya vody [The use of ultrasound in systems for water disinfection]. Elektronnaya obrabotka materialov, 2010, 5, 106-111.
Aseyev, D. G., Batoyeva A. A. Vliyaniye gidrodinamicheskoy kavitatsii na skorost' obrazovaniya OН_radikalov v prisutstvii peroksida vodoroda. Zhurnal fizicheskoy khimii [Journal of Physical Chemistry], 2014, 88, 1, 33–36, doi:10.7868/S0044453713120030.
Sivakumar, M. Pandit, A. Water treatment: a novel energy efficient hydrodynamic cavitational technique. Ultrason. Sonochem., 2002, 9, 123-131, doi:10.1016/S1350-4177(01)00122-5.
Gogate, P. R., Shirgaonkar, I. Z., Sivakumar, M. [et al.]. Cavitation reactors: efficiency analysis using a model reaction. AIChE J., 2001, 47, 2526-2538, doi:10.1002/aic.690471115.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
