ISSN 1995-4301(печатной версии)
ISSN 2618-8406
(электронной версии)
Актуальные выпуски:
Обзор краткого содержания статей
|
Выбор параметров просмотраВыбраны статьи автора: В.А. Исаков
2026 г., № 3 |
||||
Адсорбция резорцина сорбентами на основе сапропеля |
||||
| И.В. Зыкова, В.А. Исаков, Н.М. Мишина, Я.Н. Мануриков |
||||
| ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна | ||||
| Комплексная очистка сточных вод от различных по природе загрязнителей является актуальной проблемой, и разработка новых сорбентов имеет большое научное и практическое значение. На основе сапропеля получены сорбенты: термоокисленный сапропель, гуминовые кислоты, выделенные из сапропеля, модифицированный гуминовыми кислотами термоокисленный сапропель, органоминеральный композиционный материал на основе термоокисленного сапропеля и бентонита. Адсорбцию резорцина из модельных растворов с концентрациями от 1 · 10-5 до 1 · 10-2 моль/дм3 сорбентами на основе сапропеля проводили в статических условиях при соотношении 1 г сорбента на 200 см3 раствора. Установлено, что лимитирующей стадией адсорбции резорцина сорбентами на основе сапропеля является смешанная диффузия. Для описания адсорбции резорцина сорбентами на основе сапропеля применимы теории адсорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, Брунауэра–Эммета–Теллера (БЭТ) и Дубинина–Радушкевича. Учитывая значения энергии активации и термодинамические параметры адсорбции резорцина полученными сорбентами на основе сапропеля механизмом адсорбции резорцина можно считать полимолекулярную адсорбцию на поверхности и физическую адсорбцию за счёт объёмного заполнения микро- и мезопор, а также полостей. Резорцин также может образовывать с сорбентами на основе сапропеля ковалентные и водородные связи с силикатными и алюмосиликатными группами, водородные связи с аминогруппами. Поэтому разделить вклад физической адсорбции и возможных химических взаимодействий функциональных групп сорбентов на основе сапропеля с резорцином достаточно сложно. Предельные величины адсорбции резорцина сорбентами на основе сапропеля, рассчитанные по уравнению БЭТ (0,25–1,00 ммоль/г) и уравнению Дубинина–Радушкевича (0,52–2,60 ммоль/г), сопоставимы с другими разработанными сорбентами. | ||||
| Ключевые слова: адсорбция, термоокисленный сапропель, гуминовые кислоты, бентонитовая глина, модифицированный сорбент, резорцин |
||||
1. Сазанова М.Л., Сазанов А.В., Жуйкова И.А., Тугаринов Л.В. Химический состав и сорбционная активность сапропелей (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 4. С. 26–36. doi: 10.25750/1995-43012024-4-026-036 |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2026-3-113-122 | ||||
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.  |
||||
|
2025 г., № 3 |
||||
Сорбент для очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов и тяжёлых металлов на основе термоокисленного сапропеля |
||||
| И.В. Зыкова, В.А. Исаков, Н.М. Мишина |
||||
| ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна | ||||
| Изучение адсорбции водных растворов нефтепродуктов с концентрациями от 10 до 150 мг/дм3, фенолов с концентрациями от 0,01 до 1,0 ммоль/дм3 и тяжёлых металлов с концентрациями от 0,1 до 100 ммоль/дм3 проводили на термообработанном в окислительной среде при температуре 600 оС сапропеле в статических условиях при соотношении 1 г сорбента на 200 см3 раствора. Обработка экспериментальных данных согласно кинетическим моделям Бойда и Морриса-Вебера показала, что адсорбция ионов меди(II) термоокисленным сапропелем имеет смешанно-диффузионный характер. Зависимость величины адсорбции ионов меди(II) термоокисленным сапропелем от времени контакта удовлетворительно описывается кинетическими моделями как Лагергрена, так и Хо и Маккея. Термодинамические величины адсорбции ионов меди(II) из модельного раствора термоокисленным сапропелем рассчитаны по кинетической модели Хо и Маккея, учитывающей химическое взаимодействие между ионом меди(II) и функциональными группами адсорбента. Однако разделить вклад химического взаимодействия и диффузии на основании применения формальных кинетических уравнений достаточно сложно. Установлено, что адсорбция резорцина описывается уравнением Дубинина-Радушкевича, адсорбция нефтепродуктов и ионов меди(II) – уравнением полимолекулярной адсорбции Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Рассчитанные количественные характеристики адсорбции термообработанного при 600 оС сапропеля в окислительной среде по резорцину, ионам меди(II) и нефтепродуктам показали, что термообработанный сапропель может быть использован в качестве сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов, фенолов и тяжёлых металлов. | ||||
| Ключевые слова: адсорбция, термоокисленный сапропель, фенолы, нефтепродукты, тяжёлые металлы |
||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2025-3-134-141 | ||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
||||
|
2025 г., № 2 |
|||||
Влияние природы реагентов на детоксикацию аэробно-стабилизированных осадков биологических очистных сооружений от тяжёлых металлов |
|||||
| И.В. Зыкова, В.А. Исаков |
|||||
| ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна | |||||
| Одним из методов детоксикации аэробно-стабилизированных осадков биологических очистных сооружений от тяжёлых металлов может стать химический метод, основанный на смещении равновесия обратимых процессов связывания металлов соединениями аэробно-стабилизированного осадка при введении малорастворимых кальциевых соединений. Установлено, что около 35% меди(II), свинца(II), кобальта(II) и никеля(II) взаимодействуют с органическими веществами, входящими в состав аэробно-стабилизированного осадка, по механизму комплексообразования, 25% соосаждаются на Fe2O3, MnO2, CaCO3, MgCO3 и около 25% соосаждаются по механизму изоморфного замещения на силикатах и алюмосиликатах. Около 55% хрома(III) соосаждается с Fe2O3, MnO2, CaCO3, MgCO3 по механизмам адсорбции и окклюзии, порядка 28% соосаждается с силикатами и алюмосиликатами по механизму изоморфного замещения и около 8% связывается с органическими веществами по механизму комплексообразования. Максимальное извлечение металлов из аэробно-стабилизированных осадков (50–65%) достигается при использовании малорастворимых кальциевых соединений в массовых концентрациях 25 г/дм3. При введении малорастворимых кальциевых соединений извлекаются металлы, связанные с соединениями аэробно-стабилизированного осадка по механизмам физической и ионообменной адсорбции, значительная доля металлов, соосаждённых с оксидами железа(III) и марганца(IV), с карбонатами кальция и магния по механизмам адсорбции и окклюзии, и связанных с органическими соединениями по механизму комплексообразования. Металлы, образующие хелатные комплексы с ароматическими соединениями, и металлы, соосаждённые на силикатах и алюмосиликатах по механизму изоморфного замещения, не извлекаются при контакте с вводимыми материалами независимо от их природы. После детоксикации осадка показатели по меди, свинцу, никелю и хрому в мг/кг сухого вещества не превышают установленные нормативы для осадков (ГОСТ Р 54534-2011 и ГОСТ Р 54651-2011), разрешённых к использованию в качестве удобрений и почвогрунтов для биологической рекультивации нарушенных земель. |
|
||||
| Ключевые слова: тяжёлые металлы, аэробно-стабилизированный осадок, биологические очистные сооружения, аккумуляция, извлечение |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2025-2-159-166 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
|
||||||||
