Крижановська Я. П. "Захист водних екосистем від забруднення мінералізованими стічними водами"

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U001378

Здобувач

Спеціальність

  • 101 - Екологія

12-06-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 26.002.121; ID 5083

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

Дисертаційна робота присвячена вивченню питання захисту водних екосистем від забруднення мінералізованими стічними водами. Проблема забезпечення якісною, придатною питною водою населення нашої країни стоїть гостро, особливо в теперішній час, в час війни. Складна ситуація і в східних регіонах України, де внаслідок масштабного розвитку промисловості спостерігалось значне антропогенне навантаження на водні об'єкти. Сьогодні ситуація ускладнилась внаслідок інтенсивності воєнних дій. Не менш складна ситуація на південному сході та півдні України (приморські території), де мінералізація води підвищена за рахунок природних факторів. Проблема значно загострилась через війну, що спричинила руйнування систем водокористування, руйнування Каховської ГЕС та знищення каховського водосховища. В значній мірі забруднення природних водойм зумовлене скидами високомінералізованих шахтних вод без належного очищення, стічних вод промислових підприємств, комунальних господарств та стічних вод, що утворюються на сільськогосподарських об’єктах. Часто засолені концентрати та елюати, що утворюються при очищенні природних вод, також скидають у природні водойми без очищення. Таким чином, створення ефективних, досконалих та дієвих маловідходних технологій опріснення природних вод є важливим та актуальним науково-технічним завданням. Слід підкреслити важливість маловідходних технологій, які дають змогу на виході отримувати корисні продукти, котрі реально можна використовувати в промислових цілях. Мета даної дисертаційної роботи полягала в забезпеченні успішного впровадження сучасних технологій знесолення води за рахунок вирішення проблеми переробки засолених концентратів, що утворюється при очищенні води, з отриманням корисних продуктів, реалізація яких суттєво знизить загальні затрати на очищення та кондиціонування води. Результати дисертаційної роботи представлена у чотирьох розділах та додатках. У першому розділі дисертаційної роботи описано сучасні наукові методи опріснення природних вод та очищення забруднених стічних вод електрохімічними, мембранними методами, також методами концентрування та знесолення. Вивчено актуальність та важливість технологічних засад маловідходних виробництв, можливість отримання сучасних та ефективних коагулянтів, дезінфектантів, як вторинних продуктів очистки вод та їх застосування як перспективних реагентів для водоочищення. Вивчені та описані відомі методи демінералізації води, також окреслено їх переваги та недоліки, виокремлено перспективи їх розвитку. У другому розділі дисертації представлено об`єкти та методи досліджень, котрі включають в себе опис, характеристику, фізико-хімічні властивості тих середовищ, матеріалів та реагентів, які застосовувались та наведені в наступних розділах дисертаційної роботи. Об`єктами дослідження були Дніпровська вода, а також модельні розчини. У даному розділі описані реагентні методи очищення концентратів баромембранного опріснення води, а також електрохімічні методи переробки концентратів. Описані методики по контролю фізико-хімічних процесів та визначення концентрацій речовин у воді. У третьому розділі дисертаційної роботи експериментально проведено, а також проаналізовано та вивчено основні засади по утилізації концентрованих відходів, що утворюються внаслідок баромембранного знесолення вод. Вивчено основні умови та аспекти ефективного реагентного очищення мінералізованих вод від сульфатів за допомогою застосування відходів глиноземного виробництва. Експериментально досліджено умови одержання окислених сполук хлору у двокамерному та трикамерному електролізерах, беручи до уваги вплив щільності струму та концентрації хлорид-аніонів на ефективність перебігу процесу. У четвертому розділі дисертації експериментальним шляхом досліджено головні аспекти електрохімічної очистки концентратів баромембранного опріснення вод при використанні алюмінієвого та залізного анодів з отриманням алюмінієвого та залізного коагулянтів. Дослідили вплив сили струму та часу процесу на ступінь очистки розчинів. Здійснено оцінку ефективності роботи отриманих коагулянтів, котрі одержано із відходів очищення води. Порівняли ефективність роботи нового одержаного коагулянту із існуючими на ринку, і впевнились, що їх робота є задовільною та ефективною. Виробництво коагулянтів із відходів водоочистки є перспективним, економічно вигідним та цікавим напрямком екологічної охорони навколишнього природнього середовища.

Публікації

Yana Kryzhanovska, Utilization of sodium chloride solutions to obtain ferrous chlorides / Y. Kryzhanovska, M. Gomelya. T. Shabliy, O. Levytska // Journal of Ecological Engeneering, Vol.21 (8)., 2020, p.177-184

Yana Kryzhanovska, Removal of sulfates from aqueous solution by using red sludge / Y. Kryzhanovska, M. Gomelya, I. Trus // Journal of Chemistry and Technologies, Vol.30(3)., 2022, p.431-440

Yana Kryzhanovska, The use of coagulants from industrial waste in water treatment processes / Y. Kryzhanovska, M. Gomelya, I. Trus // Journal of Chemical Technology and Metallurgy 2023, 58(1), pp. 178–186

Yana Kryzhanovska, Low-waste technologies of ion-exchange extraction of phosphates from solution / Y. Kryzhanovska, M. Gomelya, I. Trus // Journal of Chemistry and Technologies, Vol.31(1)., 2023, p.61-71

Мартинюк Я.П. (Крижановська Я.П.), Переробка розчинів хлористого натрію з отриманням хлоридів алюмінію / Я.П. Мартинюк (Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля, Я.В. Радовенчик // Щоквартальний науково-практичний журнал. – Харків : НТУ «ХПІ», 2017, № 4, С. 66

Крижановська Я.П., Безвідходна технологія очистки високомінералізованих вод з отриманням коагулянту / Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля, Я.В. Радовенчик // Вісник Національного технічного університету України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського». Серія: «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження», №1(18) – 2019, с. 67

Крижановська Я.П., Електрохімічна утилізація розчинів хлориду натрію з отриманням хлоридів заліза / Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля, Т.О. Шаблій, І.М. Макаренко // Вісник Національного технічного університету України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського». Серія: «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження», №1(19) – 2020, с. 50-59

Yana Kryzhanovska, Evaluation of efficiency of coagulant obtained from elaborated red sludge from alumina plant / Y. Kryzhanovska, M. Gomelya, Y. Radovenchyk , T. Shabliy , V. Migranova // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». № 3 (19) – 2020, с. 52-58

Крижановська Я.П., Оцінка ефективності процесів переробки концентрованих розчинів хлориду натрію з отриманням алюмінієвого коагулянту // Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля, Т.О. Шаблій, А.К. Вакуленко // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: «Нові рішення в сучасних технологіях» - №4(6) – 2020, с. – 107

Крижановська Я.П., Оцінка ефективності використання червоного шламу при очищенні води від сульфатів / Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля, Т.О. Шаблій // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». № 1 (20) – 2021, с. 55-62

Крижановська Я.П., Концентрування розчинів хлориду натрію при переробці концентратів зворотньоосмотичного опріснення води / Я.П. Крижановська, М.Д. Гомеля // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». № 3 (23) – 2023, с. 85-93

Схожі дисертації