Studiul procesului de înlăturare a compuşilor organici din sisteme-model prin electroflotare şi adsorbţie
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
671 12
Ultima descărcare din IBN:
2023-10-18 09:43
SM ISO690:2012
MOCANU, Larisa, GONŢA, Maria, MATVEEVICI, Vera, IAMBARŢEV, Viorica. Studiul procesului de înlăturare a compuşilor organici din sisteme-model prin electroflotare şi adsorbţie. In: Integrare prin cercetare şi inovare.: Ştiinţe ale naturii. Ştiinţe exacte , 10-11 noiembrie 2014, Chișinău. Chisinau, Republica Moldova: Universitatea de Stat din Moldova, 2014, R, SNE, pp. 71-74.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Integrare prin cercetare şi inovare.
R, SNE, 2014
Conferința "Integrare prin cercetare şi inovare"
Chișinău, Moldova, 10-11 noiembrie 2014

Studiul procesului de înlăturare a compuşilor organici din sisteme-model prin electroflotare şi adsorbţie


Pag. 71-74

Mocanu Larisa, Gonţa Maria, Matveevici Vera, Iambarţev Viorica
 
Universitatea de Stat din Moldova
 
 
Disponibil în IBN: 7 aprilie 2020


Rezumat

Apele uzate, rezultate în urma producerii materialelor textile, au o compoziţie complexă şi diversă – urmare a diversităţii de materii prime şi de procedee tehnologice utilizate. Coloranţii textili şi substanţele auxiliare sunt compuşi stabili din punct de vedere biochimic. Pătrunzând în bazinele acvatice, duc la diferite dereglări în procesul de autopurificare al apelor şi sunt toxice pentru vieţuitoarele acvatice. Înlăturarea substanțelor auxiliare până la normele sanitare se realizează prin aplicarea metodelor combinate, care permit a mări eficacitatea procesului de reţinere şi înlăturare a lor. În ultimul timp, se aplică metodele de oxidare avansată, care duc la degradarea compuşilor organici în compuşi mai simpli, sau la oxidarea lor până la dioxid de carbon şi apă. Surfactanţii sunt oxidaţi cu ajutorul radicalilor OH*, care se obţin la descompunerea fotocatalitică a peroxidului de hidrogen [1, 2]. În acest caz, concentraţia radicalilor OH* se măreşte şi, respectiv, se măreşte atât viteza de oxidare şi de mineralizare a coloranţilor, cât şi a surfactanţilor. Gradul de mineralizare al surfactanţilor ajunge până la 60,0-80,0% [3], deoarece depinde, în mare măsură, de lungimea şi structura radicalilor hidrofobi şi a radicalilor hidrofili din compoziţia surfactantului, şi de structura coloranţilor. Mult mai greu se înlătură surfactanţii din apele reziduale textile, unde ei sunt împreună cu coloranţii textili şi sunt stabilizaţi de alte substanţe auxiliare textile. Pentru aceste ape reziduale, aplicarea metodelor de adsorbţie cu ajutorul cărbunilor activi este limitată şi se înlătură în jurul de 2,0-4,0% de surfactanţi şi coloranţi, datorită faptului că o parte mare din micropori şi mezopori ai cărbunilor activi [4] nu sunt accesibili particulelor asociate ale acestor poluanţi organici. Prin urmare, procesul de tratare şi epurare al apelor reziduale textile reprezintă o problemă complexă, care poate fi rezolvată numai prin combinarea eficientă a metodelor mecanice, chimice, fizico-chimice şi biologice.  În acest scop, a fost studiat procesul diminuării concentraţiei compușilor organici din sisteme modelate ce conţin coloranţi textili şi substanţe auxiliare la electroflotare, prin tratare în celula cu anozi insolubili, urmată de adsorbţia pe cărbuni activi, în funcţie de natura coloranţilor, surfactanţilor şi timpul de electroflotare. Cercetările experimentale de laborator s-au realizat în condiţiile în care dezvoltarea industriei şi a cerinţelor pieţei, cu privire la protejarea mediului înconjurător, a devenit o prioritate. În Republica Moldova, nu este soluţionată îndeajuns problema epurării eficiente a apelor reziduale din industria textilă, care apoi sunt deversate în bazinele acvatice.  Materiale şi metode. A fost studiat amestecul de compuşi organici ce conţine coloranţi textili direcţi (cafeniu direct (CD), activi (portocaliu activ (PA), substanţe tensioactive (surfactant anionic – lauril sulfat de sodiu; surfactant cationic – bromura de hexadeciltrimetilamoniu (BHTA)). Soluţiile au fost modelate după compoziţia reală a apelor reziduale. Concentraţia iniţială a coloranţilor textili este de 200 mg/l, iar a surfactanţilor de 60 mg/l. Concentraţia remanentă a amestecului de colorant, surfactant din sistemele modelate a fost determinată după valoarea CCO-Cr, conform metodei [3], după relaţia:  E.min. (%)= CCO0-CCOrem./ CCO0 x 100% Adsorbţia ulterioară a compuşilor remanenţi de către cărbunii activi KAU-1, marca A, s-a efectuat conform metodei [4]. Rezultate şi discuţii. S-a studiat procesul de diminuare a concentraţiei compuşilor organici din sisteme-model ce conţin coloranţi direcţi, activi şi compuşi auxiliari la electroflotarea lor în celula cu anozi insolubili. Ca rezultat al cercetărilor, s-a obţinut că la mărirea timpului de electroflotare de la 5 min la 15 min, efectul înlăturării amestecului de colorant cafeniu direct CD şi surfactant anionic se măreşte de la 79,16% până la 93,33% (Fig.1a), în timp ce efectul de înlăturare a amestecului de colorant portocaliu activ PA şi surfactant cationic se schimbă neesenţial de la 74,65% până la 76,04% (Fig.1b).În urma cercetărilor, s-a stabilit că efectul de diminuare a concentraţiei amestecului de colorant şi surfactant depinde de natura colorantului şi de timpul de electroflotare. Aceasta se explică prin faptul că la adăugarea surfactanţilor în soluţia ce conţine colorant are loc dispersarea particulelor asociate de colorant, dar datorită faptului că particulele asociate de coloranţi direcţi (ele au dimensiuni mai mari) şi activi, care au dimensiuni mai mici, efectul de dispersare este diferit şi dimensiunile particulelor dispersate, la fel, se deosebesc. Faptul dat duce la alipirea diferită a bulelor de gaze electrolitice, care se elimină în volumul de apă tratată şi la concentrarea diferită a acestor particule în stratul de spumă de la suprafaţa lichidului, de unde ele se înlătură. Se poate spune că particulele cu dimensiuni mai mari, care sunt stabilizate de moleculele de surfactant anionic, se supun electroflotării mai eficient. Prezenţa surfactantului anionic în amestec duce la mărirea efectului de înlăturare a compuşilor organici.  În continuare, a fost studiat procesul de electroflotare a amestecului de coloranţi şi surfactanţi în funcţie de concentraţia surfactantului (Fig. 2a, 2b). Acest proces depinde de natura surfactantului şi de concentraţia lui, fiindcă surfactantul se alipeşte de particulele de colorant cu partea hidrofilă, care depinde de structura ei, şi de partea hidrofobă, care este îndreptată spre apă şi duce la o alipire mai bună a bulelor de gaze electrolitice. Drept rezultat, obţinem o îndepărtare mai eficientă a acestor particule asociate de colorant şi de surfactant din soluţia tratată realizată prin procesul de elctroflotare. Efectul de înlăturare se măreşte la creşterea concentraţiei surfactantului, însă această creştere, la fel, depinde de natura colorantului şi a surfactantului, şi anume: pentru amestecul de colorant direct CD şi surfactant anionic, efectul de înlăturare se măreşte cu 8,0% la mărirea concentraţiei surfactantului de la 20 mg/l până la 60 mg/l, iar pentru amestecul de colorant activ PA şi surfactant cationic, această mărire este de 5,0%. Astfel se poate constata că, în prezenţa surfactanţilor care au proprietăţi hidrofobe, efectul de electroflotare şi de înlăturare a amestecului de coloranţi şi surfactanţi se măreşte odată cu mărirea concentraţiei surfactantului. Concluzii 1. S-a constatat că efectul de înlăturare a coloranţilor direcţi şi activi depinde de prezenţa, natura şi concentraţia surfactanţilor, precum şi de timpul de electroflotare a amestecului de compuşi organici. 2. Efectul de înlăturare se măreşte odată cu mărirea timpului de electroflotare pentru amestecul de coloranţi direcţi şi surfactanţi anionici, iar pentru amestecul de coloranţi activi şi surfactanţi cationici efectul de înlăturare practic nu se schimbă.