Божко І.В., Кондратенко І.П., Забулонов Ю.Л., Чарний Д.В., Онанко Ю.А., Маринин А.І., Красноголовець В. В.

Анотація

Прогресуюче забруднення води через антропогенний вплив на навколишнє середовище відноситься до актуальних проблем сучасності. Одним з головних видів забруднювачів стічної води є органічні речовини. Відносно простим і дешевим методом очищення води від них є її біологчна обробка за допомогою аеробних бактерій. Проте існує багато високотоксичних органічних домішок, для розкладення яких цей метод у всякому разі при його аеробній іпостасі є непридатним, а анаеробні процеси вимагають занадто значного часу і температурної регуляції процесів  обробки і також стають сумнівними з огляду на необхідні енергетичні витрати. До подібних складних речовин, з точки зору їх біологічної очистки, належать органічні барвники, котрі згідно світової статистики, складають 15% від всіх шкідливих речовин, які треба  знешкодити  перед їх  надходженням  у водні екосистеми. Для подібних вод стає актуальним їх попередня обробка яка дозволить знизити навантаження на біологічні очисні споруди шляхом окиснення токсичних речовин і загальним  зниженням органічної складової, тобто зменшенням біхроматного хімічного споживання кисню (ХСК).   Обробку води з такими забрудненнями можна проводити за допомогою технологій, що використовують передові окисні процеси (advanced oxidation processes − AOP). В нашій роботі  вивчалась ефективність окиснення  плазмою  бар’єрного розряду стічних  вод підприємств виробників барвників головним компонентом яких є технічний 2,4-динітротолуол, а також моделі органічної складової  стічних (трапних) вод АЕС головною складовою яких є миючій засіб з на фосфатній основі з вмістом ПАР – 26,8%.  Оброблялась плівки води товщиною ~0,1мм при  швидкості наростання імпульсів розрядної  напруги ≈3·1011В/c.  Досліджено енергоефективність імпульсного бар’єрного розряду при різних режимах обробки води з різними домішками органічних речовин. Для отримання високих показників енергоефективності обробки води треба проводити при таких  параметрах імпульсного бар’єрного розряду (енергія та частота повторення імпульсів) та  швидкості руху повітря, щоб питомий енерговнесок у повітря, що проходить через камеру, не перевищував ~ 100Дж/л. Найвищій  енергетичний вихід імпульсного бар’єрного розряду, для зразків стічної води, при питомих енерговкладах не перевищують ≈10Дж/мл.

 Ключові слова: плазма, імпульс, бар’єрний,  розряд, вода, озон, гідроксильний радикал, динітротолуол, ПАР,  енергоефективність.

Стаття

---

---

Література

1. Fangmin Huang, Li Chen, HonglinWang, Zongcheng Yan. (2010) Chemical Engineering Journal. Vol. 162. pp. 250–256.
2. Bo Jiang, et al. (2014). Chemical Engineering Journal. №236. Pp. 348-363.
3. Biljana P., et al (2011) Journal of Hazardous Materials. №192. pp. 763 – 771.
4. Vesna V Kovačević1, et al. (2017), Journal Physics. D: Applied Physics.Vol.50. pp. 155205-1−155205-19
5. Monica Magureanu, Daniela Piroi, Nicolae Bogdan Mandache, Vasile Parvulescu. (2008) Journal of Applied Physics. №104. pp.103306-1 – 103306-7.
6. Muhammad Arif Malik1, Abdul Ghaffar, Salman Akbar Malik. (2001).Plasma Sources Science and Technology. №10. pp.82–91.
7. Shen Zhao et al. (2017). IEEE Transactions on Plasma Science. Vol. 45. Issue 6. pp. 1043 – 1050.
8. Bozhko I.V., Karlov O.M., Kondratenko I.P., Charnyi D.V. (2017), Technical electrodynamics. №6. pp.80 − 86.
9. Bozhko I.V., Serdyuk Y.V. (2017), IEEE Transactions on Plasma Science. Vol. 45.  Issue 12.  pp.3064 – 3069.
10. C. Hibert, I. Gaurand, O. Motret, J. M. Pouvesle. (1999). Journal of applied physics. Vol. 85.  №10   pp.7070 -7075.
11. W.H.Glaze. (1987) Drinking-water treatment with ozone. Environment science technology. Vol.21. №3. pp.224 –230.
12. Zhang T., et al. (2001). Journal of Photochemistry and Photobiology A: Che-mistry. Vol.140. pp.163-172.