Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 621.628 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-1-136-141
ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА АДСОРБЦИОННУЮ ОЧИСТКУ ВОДЫ ОТ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА
Шестаков И. Я., Хилюк А. В.
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: h-anna7@bk.ru
Использование электрохимического воздействия (ЭХВ) для обработки воды впервые было предложено в Великобритании в 1889 г. В настоящее время известно много методов ЭХВ (электрофлотация, электрокоагуляция, электроосмос, электрофорез и др.). В производстве ракетно-космической техники применяются гальванические технологии, в результате которых происходит загрязнение сточных вод ионами металлов. Известные методы очистки сточных вод не позволяют обеспечить предельно-допустимую концентрацию ионов металлов в очищенной воде либо являются дорогостоящими или сложными в эксплуатации в промышленности. Одним из часто встречающихся загрязняющих компонентов является ионы железа, входящего в состав сточных вод большинства отраслей промышленности, что требует повышенного контроля и разработки эффективных методов очистки сточных вод. Железо влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоемах. Токсичность соединений железа в воде зависит от водородного показателя воды. Щелочная среда резко увеличивает опасность отравления рыб, так как в таких условиях образуются гидроксиды железа, которые осаждаются на жабрах, закупоривают и разъедают их. Кроме того, соединения железа связывают растворенный в воде кислород, что приводит к массовой гибели рыб и других гидробионтов. В статье представлена методика проведения экспериментов, рассмотрены методы сорбционной, электрохимической и комбинированной очистки воды, включающие электрохимическое воздействие и адсорбцию. Представлены результаты исследований этих методов очистки воды от ионов железа. Выявлена зависимость степени очистки от напряженности электрического поля, межэлектродного расстояния и времени обработки воды. При напряженности электрического поля 5,16 В/мм, температуре 20–22 оC, использовании кварцевого песка в качестве адсорбента и времени обработки в течение 1 мин. концентрация ионов железа уменьшилась с 2,5 до 0,25 мг/л (при ПДК = 0,3 мг/л). Предлагаемый комбинированный метод очистки требует недорогих и доступных материалов и прост в эксплуатации.
Ключевые слова: электрохимический метод, железо, степень очистки, переменный ток, постоянный ток, сорбенты.
References

1. Strokach P. P. Electrochem // Ind. Process. Bio. 1975. Vol. 55. P. 375.
2. Micka К., Kimla A. Rousar // Electrochemical engineering. 1986. Part I. 337 p.
3. Патент РФ 2519383. Способ очистки воды и водных растворов от анионов и катионов /
Шестаков И. Я., Раева О. В. ; опубл.10.06.2014, Бюл. № 16. 3 с.
4. Исследование очистки воды электрохимическим способом в нестационарном
электрическом поле с последующей коагуляцией / И. Я. Шестаков, О. В. Раева, Э. М.
Никифорова, Р. Г. Еромасов [Электронный ресурс]. URL: www.science-education.ru/107-
8154 (дата обращения: 10.03.2014).
5. Хилюк А. В., Рогов В. А., Прусакова В. А. Воздействие электростатического поля на
адсорбцию в процессе очистки природной воды // Вестник КрасГАУ. 2013. Вып. 12. С. 134–
137.
6. Кенгерли А. Д. Влияние температуры обрабатываемой воды на процесс
хлопьеобразования // Техн. терегги угрунда. 1972. № 4. С. 39–40.
7. Kowal A. L., Mackiewicz J. The effect of water temperature on the course of alum
coagulation of colloidal particles in water-Environ // Prot. Eng. (PRL). 1975. Vol. l, No. L. P. 63–
70.
8. ГОСТ Р 51641–2000 Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия.
М. : ИВС «УРАЛТЕСТ», 2000.
9. Братилова М. М., Гречушкин А. Н. Исследование свойств фильтрующих загрузок для
очистки воды от железа // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2015. № 6
(14). URL: http:/7universum.com/ru/natur/archive/item/2185 (дата обращения: 29.12.2019).
10. Тагибаев Д. Д. Фильтровальные характеристики зернистых фильтрующих материалов
// Инновационная наука. 2017. № 1-2. С. 90–92.
11. Кузнецов Л. К., Габитов А. И. Технология фильтрования в физико-химических
процессах водоподготовки // Баш. хим. ж. 2009. № 2. С. 84–92.
12. ГОСТ 4011–72 Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего
железа. М. : Изд-во стандартов, 1974.
13. Хилюк А. В. Исследование влияния загрязняющих веществ и электроактивированной
воды на гидробионтов // Решетневские чтения : материалы XXII Междунар. науч.-практ.
конф., посвящ. Памяти генерального конструктора ракетно-космических систем, академика
М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2018. Т. 2. С. 66–69.  


Шестаков Иван Яковлевич – доктор технических наук, профессор, доцент, Сибирский
государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, кафедра
электронной техники и телекоммуникаций. E-mail: yakovlevish@mail.ru.
Хилюк Анна Викторовна – старший преподаватель, Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, кафедра безопасности жизнедеятельности. Email: h-anna7@bk.ru.  


  ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА АДСОРБЦИОННУЮ ОЧИСТКУ ВОДЫ ОТ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА