probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2022-24-2-186-195probener-2223Research ArticleТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬTECHNOSPHERE SAFETYИсследование процесса обессоливания концентрата установок обратного осмоса отходом энергетикиInvestigation of the process of desalination of the concentrate of reverse osmosis plants by energy wasteНиколаеваЛ. А.NikolaevaL. A.

Николаева Лариса Андреевна – профессор, доктор технических наук, профессор кафедры «Технологии в энергетике и нефтегазопереработке»

Larisa A. Nikolaeva

larisanik16@mail.ruЗайнуллинаЭ. Р.ZainullinaE. R.

Зайнуллина Элеонора Райнуровна – аспирант

Eleonora R. Zainullina

Казанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation202213062022242186195Copyright © Николаева Л.А., Зайнуллина Э.Р., 20222022Николаева Л.А., Зайнуллина Э.Р.Nikolaeva L.A., Zainullina E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/2223ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. исследовать процесс очистки концентрата установок обратного осмоса (УОО) отходом энергетики. Получить и определить его показатели качества. Изучить механизм адсорбции сульфат- и хлорид-ионов сорбционным материалом, изготовленным на основе отхода энергетики. Рассмотреть процесс адсорбции сульфат- и хлорид-ионов этим сорбционным материалом в статических и динамических условиях.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. Для определения адсорбционной емкости материала использовался метод переменных навесок. При определении показателей качества воды применяли методы титриметрического, фотоколориметрического анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе изучена технология обессоливания концентрата УОО методом адсорбции. Построена изотерма адсорбции в статических условиях. На основе мелкодисперсного шлама разработан гранулированный сорбционный материал. Представлена выходная кривая для процесса адсорбции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработан сорбционный материал для очистки концентрата УОО на основе отхода энергетики. Построены изотермы адсорбции сульфат- и хлорид-ионов. Получен гранулированный сорбционный материал для изучения очистки концентрата в динамических условиях. Представлена адсорбционная технология очистки концентрата УОО от сульфат- и хлорид-ионов отходом энергетики. Проведена сравнительная характеристика технологических показателей и адсорбционной емкости гранулированного сорбционного материала по сульфат- и хлорид-ионам с применением промышленно-выпускаемыми адсорбентами.

PURPOSE

PURPOSE. To investigate the cleaning process of the reverse osmosis water filtration system (ROWFS) concentrate with energy waste, to obtain and determine its quality indicators, to study the mechanism of sulfate and chloride ions adsorption by sorption material on the basis of energy waste, to consider the process of sulfate and chloride ion adsorption by this sorption material under static and dynamic conditions.

METHODS

METHODS. The method of variable weights was used to determine the adsorption capacity of the sorption material. Methods of titrimetric and photocolorimetric analysis were used during determining of water quality indicators.

RESULTS

RESULTS. In this paper the technology of desalination of the ROP concentrate by the adsorption method was studied. Under static conditions the adsorption isotherm has been constructed. On the basis of ground sludge the granular sorption material has been developed. The possibility of using ionexchange filters with granular loading has been considered, the adsorption curve under dynamic conditions has been constructed.

CONCLUSION

CONCLUSION. The sorption based on energy waste - carbonate sludge material for the purification of ROWFS concentrate has been developed. Adsorption isotherms of sulfate and chloride ions were constructed on the basis of experimental data. For investigation the purification of the ROWFS concentrate under dynamic conditions the granular sorption material was obtained. The adsorption technology of ROWFS concentrate purification from sulfate and chloride ions by energy waste is presented.

адсорбционная технологияконцентрат установки обратного осмосашлам химводоподготовкисульфат-ионыхлорид-ионысорбционный материалadsorption technologyreverse osmosis plant concentrateconcentrate of the reverse osmosis plant for chemical water treatmentchemical water treatment sludgesulfate ionschloride ionssorption materialИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №18-79-10136 https://rscf.ru/project/18-79-10136/The study was carried out at the expense of a grant from the Russian Science Foundation №18-79-10136 https://rscf.ru/project/18-79-10136/ReferencesZakiya Tabassum, Rajalakshmi Mudbidre Treatment and Disposal Methods of Concentrate Stream of Seawater Reverseи // Nature Environment and Pollution Technology. 2021, V. 20, No.4, pp. 1403-1414.Zakiya Tabassum, Rajalakshmi Mudbidre. Treatment and Disposal Methods of Concentrate Stream of Seawater Reverseи. Nature Environment and Pollution Technology. 2021;20(4):1403-1414.Reverse Osmosis Concentrate Physicochemical Characteristics Environmental Impact and Technologies // Membranes 2021. V 11, pp. 3-21.Reverse Osmosis Concentrate: Physicochemical Characteristics, Environmental Impact, and Technologies. Membranes. 2021;11:3-21.Khan Q., Maraqa M.A., Mohamed A.M.O. Inland desalination: Techniques, brine management, and environmental concerns // Pollut. Assess. Sustain. Pract. Appl. Sci. Eng. 2021, 871–918.Khan Q, Maraqa MA, Mohamed AMO. Inland desalination: Techniques, brine management, and environmental concerns. Pollut. Assess. Sustain. Pract. Appl. Sci. Eng. 2021, pp. 871–918.Пантелеев А.А., Рябчиков Б.Е., Хоружий О.В., Громов С.Л., Сидоров А.Р. Технологии мембранного разделения в промышленной водоподготовке. М.: ДеЛи плюс, 2012. 429 с.Panteleev AA, Ryabchikov BE, Khoruzhiy OV. Membrane separation technologies in industrial water treatment. M.: DeLi plus, 2012. 429 p.Kim S., Joo H., Moon T., Kim S.H., Yoon J. Rapid and selective lithium recovery from desalination brine using an electrochemical system. Environ. Sci. Process Impacts 2019, 21, 667– 676.Kim S, Joo H, Moon T, et al. Rapid and selective lithium recovery from desalination brine using an electrochemical system. Environ. Sci. Process Impacts 2019;21:667–676.Xinyang Li, Liwei Zhang, Chengwen wang review of disposal of concentrate streams from nanofiltration (NF) or reverse Osmosis (RO) membrane process // Advanced Materials Research. 2017, V. 518-523, pp 3470-3475.Xinyang Li, Liwei Zhang, Chengwen wang review of disposal of concentrate streams from nanofiltration (NF) or reverse Osmosis (RO) membrane process. Advanced Materials Research. 2017;518-523:3470-3475.Geethakarthi A., Phanikumar B. R. Industrial sludge based adsorbents/ industrial byproducts in the removal of reactive dyes // Global Science Research Journals. 2014. V. 1 (1), pp. 1-9.Geethakarthi A, Phanikumar BR. Industrial sludge based adsorbents. Industrial byproducts in the removal of reactive dyes. Global Science Research Journals. 2014;1 (1):1-9Жилинский В.В., Слесаренко О.А.. Электрохимическая очистка сточных вод и водоподготовка: Минск : БГТУ, 2014. 85 с.Zhilinskiy. VV, Slesarenko OA. Electrochemical wastewater treatment and water treatment: textbook.-method. Allowance. Minsk: BSTU, 2014. 85 p.Николаева Л.А., Хамитова ЭГ. Использование отхода энергетики в качестве сорбционного материала при очистке обратноосмотического концентрата // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2019. Т. 55. № 5-6. С. 427-432.Nikolaeva LA, Khamitova EG. The use of energy waste as a sorption material in the purification of reverse osmosis concentrate. Chemical and oil and gas engineering. 2019;55(56):427-432.Кучкарова А.Р. Улучшение качества обессоленной воды для котлов-утилизаторов парогазовой установки в связи с модернизацией казанской ТЭЦ-1 // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2015. № 3 (27). С. 83-93.Kuchkarova AR. Improving the quality of demineralized water for waste heat boilers of a steam-gas plant in connection with the modernization of the Kazan CHPP-1. Bulletin of the Kazan State Energy University. 2015;3 (27):83-93.Николаева Л.А., Бородай Е.Н., Голубчиков М.А. Сорбционные свойства шлама осветлителей при очистке сточных вод электростанций от нефтепродуктов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2011. № 1-2. С. 132-136.Nikolaeva LA, Borodai EN, Golubchikov MA. Sorption properties of clarifier sludge in the treatment of wastewater from power plants from oil products. Energy problems. 2011;1-2:132136.Николаева Л.А., Хамзина Д.А. Замазученный шлам химводоочистки – вторичный энергетический ресурс на объектах малой энергетики // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2016. № 5–6. С. 50–54.Nikolaeva LA, Khamzina DA. Oil-contaminated sludge of chemical water treatment - a secondary energy resource at small power facilities. Izvestiya VUZov. Energy problems. 2016;5– 6:50–54.Николаева Л.А., Миннеярова А.Р. Адсорбционная очистка обратноосмотического концентрата водоподготовительных установок ТЭС // Теплоэнергетика. 2019. № 5. С. 95100.Nikolaeva LA, Minneyarova AR. Adsorption treatment of reverse osmosis concentrate of TPP water treatment plants. Teploenergetika. 2019:5:95-100.Sulyman M., Namiesnik J., Gierak A. Low-cost Adsorbents Derived from Agricultura By-products/Wastes for Enhancing Contaminant Uptakes from Wastewater: A Review. Pol. J. Environ. Stud. 2017. V. 26, No. 2, 479-510.Sulyman M, Namiesnik J, Gierak A. Low-cost Adsorbents Derived from Agricultura By-products.Wastes for Enhancing Contaminant Uptakes from Wastewater: A Review. Pol. J. Environ. Stud. 2017;26(2):479-510.Олькова А.С. Условия культивирования и многообразие тестфункций Daphnia magna straus при биотестировании // Вода и экология 2017. №1. С. 63-82.Olkova AS. Cultivation conditions and variety of test functions of Daphnia magna straus during biotesting. Water and ecology. 2017;1:63-82.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.