ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБУ ТЕРМІЧНОГО ЗНЕШКОДЖЕННЯ ВИСОКОМІНЕРАЛІЗОВАНИХ СТІЧНИХ ВОД ПРОМИСЛОВИХ ВИРОБНИЦТВ

Автор(и)

  • Каріна БЄЛОКОНЬ Запорізький національний університет https://orcid.org/0000-0003-2000-4052
  • Геннадій КОЖЕМЯКІН Запорізький національний університет https://orcid.org/0000-0002-2960-1331
  • Владислав БЕНДЮГ Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-3295-4637
  • Богдана КОМАРИСТА Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0001-9542-6597
  • Микита ЖАВОРОНКОВ Запорізький національний університет https://orcid.org/0009-0009-5396-8406
  • Ігор КАРЯКА Запорізький національний університет

DOI:

https://doi.org/10.32782/pcsd-2025-3-3

Ключові слова:

рідкі відходи, стічні води, термічне знешкодження, розсоли, випарювання, випарні установки, проміжний теплоносій, гідравличний опір

Анотація

Одними з основних забруднювачів навколишнього природного середовища є високомінералізовані стічні води промислових підприємств. Цей вид рідких відходів забруднений такими мінеральними речовинами, як солі кальцію, натрію, магнію тощо. Попри широке впровадження оборотного водопостачання та нових маловідходних технологій, обсяг забруднених стічних вод залишається значним. Тому важливою проблемою є очищення рідких відходів від мінеральних забруднень. Запропоновано спосіб термічного знешкодження високомінералізованих рідких відходів промислових виробництв на проміжному твердому теплонасії, який є перспективним для застосування в металургійній, хімічній, вугільній, енергетичній та інших промислових галузях. Було створено лабораторну установку, що складається з електропідігрівача і випарної колони, в якій знаходиться інертний теплоносій у вигляді металевих куль. У роботі було досліджено гідродинамічний режим випарного апарату при знешкодженні високомінералізованих стічних вод на проміжному твердому теплоносії. Досліди були проведені на зернистій насадці з різними діаметрами куль 10 та 15 мм. У процесі випарювання вода подавалася циклічно зі швидкістю 2, 2,5 та 3 м/с. Внаслідок чого було виявлено, що гідравлічний опір випарного апарату залежить від швидкості гарячого теплоносія та типу насадки (суха або мокра). Проведені лабораторні дослідження показали, що циклічне випарювання високомінералізованих стічних вод з використанням проміжного твердого теплоносія (металевих куль) дозволяє знижувати енергетичні витрати та ефективно вилучати мінеральні забруднення з води. Однак, утворення плівки солей на елементах завантаження знижує порізність шару і підвищує гідравлічний опір. Для забезпечення ефективної роботи випарного апарату необхідно підтримувати оптимальний рівень порізності.

Посилання

Daoud Khanafer, Ali Altaee, Alaa H. Hawari, John Zhou, Lilyan Alsaka. Innovative stimuli-responsive membrane MSF brine rejection dilution by tertiary treated sewage effluent. Journal of Environmental Management. 2024. Vol. 365. 121517. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121517

Hafiz Zahid Shafia, Faizur-Rahmana, Syed M. Zubaira, Asif Matina, Omer Alnoord, Feras Kafiahd, Arshad Mahmood. Concentrate management technologies for desalination processes leading to zero liquid discharge: technologies, recent trends and future outlook. Desalination and Water Treatment. 2018. Vol. 105. P. 92–118. doi: 10.5004/dwt.2018.22015

Kumar Avinash, A. Sudharshan Reddy, Swatantra P. Singh. Near-Zero Liquid Discharge for Wastewater Through Membrane Technology. Energy, Environment, and Sustainability. 2023. P. 447–477. DOI: 10.1007/978-981-99-2062-4_18

Остапенко Н., Бондаренко Л., Кириченко В. До питання поліпшення стану вод річки Дніпро шляхом обезсолення високомінералізованих шахтних вод. Екологічний стан водних ресурсів України та перспективи забезпечення населення питною водою : матеріали ІІ міжнар. наук.-практ. конф., м. Дніпро, 2 лип. 2019 р. Дніпро, 2019. С. 26–29.

Iliev I. K., Chichirov A. A., Filimonova A. A., Chichirova N. D., Pechenkin A. V., Beloev I. H. Development of Hybrid Membrane Systems for Highly Mineralized Waste Utilization in the Power Industry. Energies. 2023. Vol. 16 (17). 6166. https://doi.org/10.3390/en16176166

Впровадженння сучасних технологій локального очищення висококонцентрованих стічних вод для покращення екологічного стану водних об'єктів / О. В. Бабіч та ін. Актуальні питання хімії та інтегрованих технологій : матеріали міжнар. наук.-практ. конф. присвяч. 100-річчю ХНУМГ ім. О. М. Бекет., м. Харків, 7 лип. 2022 р. Харків, 2022. С. 25. URL: https://eprints.kname.edu.ua/62598/1/Conference_chemistry_2022_репоз.pdf#page=25

Рейнвальд Б. С., Шилін М. О., Горносталь С. А. Захист навколишнього середовища від забруднення недостатньо очищеними стічними водами. Technologies and strategies for the implementation of scientific achievements : IV International Scientific and Theoretical Conference, м. Stockholm, 10 листоп. 2023 р. Stockholm, 2023. С. 96–98.

Ялова А.М., Бондар Н. В. Моніторінг коагуаляційного очищення стічних вод процесів металургійного виробництва. Вісник Вінницького політехнічного інституту. 2024. Т. 173, № 2. С. 33–38. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-173-2-33-38

Трофіменко М. О., Зеленська Л. О., Гаряга О. В. Екологічна експертиза процесу очищення високомінералізованих стічних вод хімцеха ТЕЦ. Збірник наукових праць Національного гірничого університету. 2011. № 36(2). С. 229–234.

Трус І. М., Гомеля Д. М. Методи стабілізаційної обробки низько– та високомінералізованих вод в процесах її баромембранного опріснення. Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем (КЗЯТПС – 2021) : матеріали тез доп. XІ Міжнар. науково-практ. конф., м. Чернігів, 26-27 трав. 2021 р. Чернігів, 2021. С. 133–135.

Розробка технологій опріснення високомінералізованих вод / І. М. Трус та ін. Сучасний рух науки : тези доп. X міжнар. науково-практ. інтернет-конф., м. Дніпро, 2-3 квіт. 2020 р. Дніпро, 2020. С. 506–511.

Саллі В. С., Мамайкін О. Р., Хорольський А. О. Дослідження технології опріснення високо мінералізованих стічних вод, як складової продуктивних потоків вугільних шахт. Геотехнічні проблеми розробки родовищ : Матеріали XVIII конф. молодих вчен., м. Дніпро, 8 жовт. 2020 р. Дніпро, 2020. С. 63–67.

Босюк A., Шестопалов O. Дослідження фізико-хімічних методів очищення стічних вод машинобудівного підприємства, які містять змащувально-охолоджувальні рідини. Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. 2023. Т. 143, № 6. С. 49–59. URL: https://doi.org/10.32782/1995-0519.2023.6.6

Струтинська А. В., Косоголова Л. О., Гаркава К. Г., Нежанківська В. Є. Сучасні підходи очищення стічної води біотехнологічних виробництв. ІІ Всеукраїнський з’їзд екологів з міжнародною участю (Екологія/Ecology2009). Збірник наукових статей. Вінниця, 23-26 вересня 2009 року. Вінниця : ФОП Данилюк, 2009. С. 55–58.

Буденкова Н. М., Корчик Н. М. Вилучення окремих компонентів із супутніх вод нафтових родовищ. Вісник НУВГП. 2023. № 1 (101). С. 68–78. https://doi.org/10.31713/vt120236

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-26

Як цитувати

БЄЛОКОНЬ, К., КОЖЕМЯКІН, Г., БЕНДЮГ, В., КОМАРИСТА, Б., ЖАВОРОНКОВ, М., & КАРЯКА, І. (2025). ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБУ ТЕРМІЧНОГО ЗНЕШКОДЖЕННЯ ВИСОКОМІНЕРАЛІЗОВАНИХ СТІЧНИХ ВОД ПРОМИСЛОВИХ ВИРОБНИЦТВ. Проблеми хімії та сталого розвитку, (3), 17–28. https://doi.org/10.32782/pcsd-2025-3-3

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають