Экономическая оценка применения электродиализного метода с охлаждением растворов в технологической схеме очистки сточных вод гальванических производств

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложено изменение конструкции электродиализатора путем включения в устройство системы охлаждения трубок, проходящих сквозь блок ионообменных мембран, по которым через внутренний объем аппарата подается охлаждающая вода. Представлено устройство и принцип работы электродиализатора, проведено сравнение с прототипом. Рассмотрена возможность применения электродиализатора с охлаждением раствора в процесс очистки гальванических сточных вод. Предложена технологическая схема очистки промышленных растворов с использованием электродиализатора с увеличенной площадью мембран и охлаждением. Проведена оценка затрат на эксплуатацию представленной схемы. Рассчитаны экономический эффект от внедрения и период окупаемости технологического процесса.

Об авторах

Сергей Иванович Лазарев

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

Email: o.v.dolgova@mail.ru

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Механика и инженерная графика»

Россия, Тамбов

Ольга Валерьевна Долгова

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: o.v.dolgova@mail.ru

кандидат технический наук, старший преподаватель кафедры «Природопользование и защита окружающей среды

Россия, Тамбов

Константин Валерьевич Шестаков

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

Email: o.v.dolgova@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика и инженерная графика»

Россия, Тамбов

Список литературы

  1. Ермоленко, Б. В. Оптимизация процесса выбора технологий и оборудования для очистки сточных вод гальванического производства / Б. В. Ермоленко, Е. Н. Кузин // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2024. – Т. 67, № 2. – С. 111 – 118. doi: 10.6060/ivkkt.20246702.6913
  2. Джубари, М. К. Эффективность электродиализа при очистке промышленных сточных вод / М. К. Джубари, Н. В. Алексеева // Вестник технологического университета. – 2020. – Т. 23, № 7. – С. 33 – 39.
  3. Фомичев, В. Т. Очистка хромосодержащих вод электродиализом в нестационарном режиме / В. Т. Фомичев, Г. П. Губаревич, А. В. Савченко // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2020. – № 1(78). – С. 190 – 195.
  4. Öner, M. R. Bipolar Membrane Electrodialysis for Mixed Salt Water Treatment: Evaluation of Parameters on Process Performance / M. R. Öner, А. Kanca, O. N. Ata [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2021. – Vol. 9, Is. 4. – P. 105750. doi: 10.1016/j.jece.2021.105750
  5. Нифталиев, С. И. Применение биполярного электродиализа с модифицированными мембранами при очистке хромсодержащих сточных вод гальванического производства / С. И. Нифталиев, О. А. Козадерова, К. Б. Ким // Экология и промышленность России. – 2021. – Т. 25, № 10. – С. 4 – 9. doi: 10.18412/1816-0395-2021-10-4-9
  6. Липин, А. Г. Очистка сточных вод от моноаммонийфосфата в электромембранном аппарате / А. Г. Липин, А. А. Липин, Н. А. Архипов // Российский химический журнал. – 2019. – Т. LXIII, № 3-4. – С. 45 – 49. doi: 10.6060/rcj.2019633.6
  7. Dudeja, I. Electrodialysis: A Novel Technology in the Food Industry // In book: Emerging Techniques for Food Processing and Preservation / I. Dudeja, P. Nikhanj, A. Singh. – CRC Press, 2023. – 25 p.
  8. Peng, Z. Leakage Circuit Characteristics of a Bipolar Membrane Electrodialyzer with 5 BP-A-C Units / P. Zheng, Y. Sun // Journal of Membrane Science. – 2020. – Vol. 597. – P. 117762. doi: 10.1016/j.memsci.2019.117762
  9. A Mathematical Model of the External Circuits in a Bipolar Membrane Electrodialysis Stack: Leakage Currents and Joule Heating Effect / Z. Peng, Y. Sun, P. Shi, Y. Wang // Separation and Purification Technology. – 2022. – Vol. 290, No. 2. – P. 120816. doi: 10.1016/j.seppur.2022.120816
  10. Микроскопический анализ поверхности гетерогенных мембран с разной степенью дисперсности ионообменника после температурного воздействия / Э. М. Акберова, А. М. Яцев, Е. Ю. Кожухова, В. И. Васильева // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2017. – Т. 19, № 2. – С. 158 – 165.
  11. Hu, Y. Grand Challenge in Membrane Applications: Liquid / Y. Hu // Frontiers in Membrane Science and Technology. – 2023. – No. 2. – P. 1177528. doi: 10.3389/frmst.2023.1177528
  12. Xie, R. A Novel Thermoresponsive Catalytic Membrane with Multiscale Pores Prepared via Vapor-Induced Phase Separation / R. Xie, L. Feng, Z. Lei [et al.] // Smart Porous Membranes. – 2018. – Vol 14, No. 18. – P. 1703650. doi: 10.1002/smll.201703650
  13. Luo, X. Thermoresponsive Membrane Based on UCST-Type Organoboron Polymer for Smart Gating and Self-Cleaning / X. Luo, X. Liu, Y. Wang [et al.] // Journal of Membrane Science. – 2024. – No. 693. – P 122343.
  14. Carraretto, I. M. Characterization of the Physical Properties of the Thermoresponsive Block-Copolymer PAGB2000 and Numerical Assessment of its Potentialities in Forward Osmosis Desalination / I. M. Carraretto, V. Ruzzi, F. Lodigiani [et al.] // Polymer Testing. – 2023. – Vol. 128, No. 9. – P. 108238. doi: 10.1016/j.polymertesting.2023.108238
  15. Zhang, X. Smart TFC Membrane for Simulated Textile Wastewater Concentration at Elevated Temperature Enabled by Thermal-Responsive Microgels / X. Zhang, S. Xiong, C. Liu [et al.] // Desalination. – 2021. – No. 500. – P. 114870. doi: 10.1016/j.desal.2020.114870
  16. Перспективы использования электромембранных технологий в энергетике / А. А. Филимонова, Н. Д. Чичирова, А. А. Чичиров, А. И. Минибаев // Труды академэнерго. – 2020. – № 2(59). – С. 55 – 76.
  17. Пат. 2788625 C1 Российская Федерация, МПК B01D61/18. Электробаромембранный аппарат комбинированного типа / С. И. Лазарев, Д. Н. Коновалов, П. А. Галкина, П. М. Малинин ; заявитель и патентообладатель Тамб. гос. техн. ун-т. – № 2022127259 ; заявл. 20.10.2022 ; опубл. 23.01.2023. – Бюл. № 3. –18 с.
  18. Пат. 2690339 C1 Российская Федерация. MПК В01D61/42 Электродиализатор с охлаждением разделяемого раствора / С. И. Лазарев, С. В. Ковалев, К. В. Шестаков, П. А. Хохлов ; заявитель и патентообладатель Тамб. гос. техн. ун-т. – № 2018137145 ; заявл. 22.10.2018 ; опубл. 31.05.2019. – Бюл. № 16. – 15 с.
  19. Пикуза, В. И. Экономические расчеты и бизнес-моделирование в Exel / В. И. Пикуза. – СПб. : Питер, 2012. – 400 с.
  20. Азимов, А. М. Оценка экономической эффективности мембранного метода подготовки питьевой воды / А. М. Азимов, А. Камшыбаев, Н. Н. Исабаев // Central Asian Economic Review. – 2023. – № 2(149). – С. 117 – 128. doi: 10.52821/2789-4401-2023-2-117-128

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».