Search

Aim. Study of the efficiency (E) of purification of solutions from organic dyes depending on the type of dye, the composition of the Cu-Zn-ferrite composite (FC) and its repeatability, creation of a mathematical model of the cleaning process. Methods. The photocatalytic and sorption properties of FCs were studied spectrophotometrically during the purification of solutions from methyl violet MV, methylene blue MB, and Congo red CR. The mathematical model of the cleaning process was created using the MATLAB application package (Toolbox subsystem). Results. It is shown that the first order of reaction is observed in the entire time interval of the purification process when the mechanism is changed from the predominant photocatalysis to adsorption within 3–5 h. The specific activity of FC is high when purified from all dyes at a mass ratio of “FC: dye” (n) ≥ 500. Anionic character CR reduces E purification in comparison with MV and MB. Re-use of FCs with a reduced E is advisable in case of prolonged contact of FC with colored solutions in sedimentation tanks. Optimization of the total cleaning processes was carried out by deriving third-order regression equations "E – n – time" with an expanded range of optimal values of the process parameters. Conclusions. The purification efficiency and activity of individual FCs vary depending on the type of dye and the ferrite composition. FCs are more efficient in the purification of solutions from MV and MB than from CR. Optimal n varies within 700–1370. The regression equations are derived by the least squares method, which allow to optimize the process in terms of FC activity, efficiency and time of the process., Цель. Изучение эффективности (Е) очистки растворов от органических красителей (КР) в зависимости от типа КР, состава Cu-Zn-ферритного композита (ФК) и повторности его использования, создание математической модели процесса очистки. Методы. Фотокаталитические и сорбционные свойства ФК изучали спектрофотометрически при очистке растворов от метилвиолета МВ, метиленового синего МС и Конго красного КК. Математическая модель процесса очистки создана с помощью пакета прикладных программ MATLAB (подсистема Toolbox). Результаты. Показано соблюдение первого порядка реакции во всем временном интервале процесса очистки при смене механизма с преобладающего фотокатализа на адсорбцию в течение 3‒5 ч. Удельная активность ФК высокая при очистке от всех КР при массовом соотношении «ФК : КР» (n) 500. Анионный характер КК снижает Е очистки по сравнению с МВ и МС. Повторное использование ФК с пониженной Е целесообразно при длительном контакте ФК с окрашенными растворами в отстойниках. Проведена оптимизация суммарных процессов очистки путем выведения уравнений регрессии третьего порядка «Е ‒ n ‒ время» с расширенной областью оптимальных значений параметров процесса. Выводы. Эффективность очистки и активность отдельных ФК изменяются в зависимости от типа КР и состава феррита. ФК более эффективны при очистке растворов от МВ и МС, чем от КК. Оптимальное n варьирует в пределах 700‒1370. Методом наименьших квадратов выведены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать проведение процесса по активности ФК, эффективности и времени процесса., Мета. Вивчення ефективності (Е) очищення розчинів від органічних барвників (БР) залежно від типу БР, складу Cu-Zn-феритного композиту (ФК) та повторності його використання, створення математичної моделі процесу очищення. Методи. Фотокаталітичні та сорбційні властивості ФК вивчали спектрофотометрично при очищенні розчинів від метилвіолету МВ, метиленового синього МС та Конго червоного КЧ. Математична модель процесу очищення створена за допомогою пакету прикладних програм MATLAB (підсистема Toolbox). Результати. Показано дотримання першого порядку реакції у всьому часовому інтервалі процесу очищення за зміни механізму з переважаючого фотокаталізу на адсорбцію протягом 3‒5 год. Питома активність ФК висока при очищенні від усіх БР за масового співвідношення «ФК : БР» (n) ≥ 500. Аніонний характер КЧ знижує Е очистки у порівнянні з МВ і МС. Повторне використання ФК із зниженою Е доцільно за тривалого контакту ФК із забарвленими розчинами у відстійниках. Проведено оптимізацію сумарних процесів очищення шляхом виведення рівнянь регресії третього порядку «Е ‒ n ‒ час» з розширеною областю оптимальних значень параметрів процесу. Висновки. Ефективність очищення та активність окремих ФК змінюються залежно від типу БР та складу фериту. ФК ефективніші для очищення розчинів від МВ та МС, ніж від КЧ. Оптимальне n варіює в межах 700‒1370. Методом найменших квадратів виведено рівняння регресії, що дозволяють оптимізувати проведення процесу з активності ФК, ефективності та часу процесу.

Aim. Study of the efficiency (E) of purification of solutions from organic dyes depending on the type of dye, the composition of the Cu-Zn-ferrite composite (FC) and its repeatability, creation of a mathematical model of the cleaning process. Methods. The photocatalytic and sorption properties of FCs were studied spectrophotometrically during the purification of solutions from methyl violet MV, methylene blue MB, and Congo red CR. The mathematical model of the cleaning process was created using the MATLAB application package (Toolbox subsystem). Results. It is shown that the first order of reaction is observed in the entire time interval of the purification process when the mechanism is changed from the predominant photocatalysis to adsorption within 3–5 h. The specific activity of FC is high when purified from all dyes at a mass ratio of “FC: dye” (n) ≥ 500. Anionic character CR reduces E purification in comparison with MV and MB. Re-use of FCs with a reduced E is advisable in case of prolonged contact of FC with colored solutions in sedimentation tanks. Optimization of the total cleaning processes was carried out by deriving third-order regression equations "E – n – time" with an expanded range of optimal values of the process parameters. Conclusions. The purification efficiency and activity of individual FCs vary depending on the type of dye and the ferrite composition. FCs are more efficient in the purification of solutions from MV and MB than from CR. Optimal n varies within 700–1370. The regression equations are derived by the least squares method, which allow to optimize the process in terms of FC activity, efficiency and time of the process., Цель. Изучение эффективности (Е) очистки растворов от органических красителей (КР) в зависимости от типа КР, состава Cu-Zn-ферритного композита (ФК) и повторности его использования, создание математической модели процесса очистки. Методы. Фотокаталитические и сорбционные свойства ФК изучали спектрофотометрически при очистке растворов от метилвиолета МВ, метиленового синего МС и Конго красного КК. Математическая модель процесса очистки создана с помощью пакета прикладных программ MATLAB (подсистема Toolbox). Результаты. Показано соблюдение первого порядка реакции во всем временном интервале процесса очистки при смене механизма с преобладающего фотокатализа на адсорбцию в течение 3‒5 ч. Удельная активность ФК высокая при очистке от всех КР при массовом соотношении «ФК : КР» (n) 500. Анионный характер КК снижает Е очистки по сравнению с МВ и МС. Повторное использование ФК с пониженной Е целесообразно при длительном контакте ФК с окрашенными растворами в отстойниках. Проведена оптимизация суммарных процессов очистки путем выведения уравнений регрессии третьего порядка «Е ‒ n ‒ время» с расширенной областью оптимальных значений параметров процесса. Выводы. Эффективность очистки и активность отдельных ФК изменяются в зависимости от типа КР и состава феррита. ФК более эффективны при очистке растворов от МВ и МС, чем от КК. Оптимальное n варьирует в пределах 700‒1370. Методом наименьших квадратов выведены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать проведение процесса по активности ФК, эффективности и времени процесса., Мета. Вивчення ефективності (Е) очищення розчинів від органічних барвників (БР) залежно від типу БР, складу Cu-Zn-феритного композиту (ФК) та повторності його використання, створення математичної моделі процесу очищення. Методи. Фотокаталітичні та сорбційні властивості ФК вивчали спектрофотометрично при очищенні розчинів від метилвіолету МВ, метиленового синього МС та Конго червоного КЧ. Математична модель процесу очищення створена за допомогою пакету прикладних програм MATLAB (підсистема Toolbox). Результати. Показано дотримання першого порядку реакції у всьому часовому інтервалі процесу очищення за зміни механізму з переважаючого фотокаталізу на адсорбцію протягом 3‒5 год. Питома активність ФК висока при очищенні від усіх БР за масового співвідношення «ФК : БР» (n) ≥ 500. Аніонний характер КЧ знижує Е очистки у порівнянні з МВ і МС. Повторне використання ФК із зниженою Е доцільно за тривалого контакту ФК із забарвленими розчинами у відстійниках. Проведено оптимізацію сумарних процесів очищення шляхом виведення рівнянь регресії третього порядку «Е ‒ n ‒ час» з розширеною областю оптимальних значень параметрів процесу. Висновки. Ефективність очищення та активність окремих ФК змінюються залежно від типу БР та складу фериту. ФК ефективніші для очищення розчинів від МВ та МС, ніж від КЧ. Оптимальне n варіює в межах 700‒1370. Методом найменших квадратів виведено рівняння регресії, що дозволяють оптимізувати проведення процесу з активності ФК, ефективності та часу процесу.

Магістерська дисертація містить: 182 с., 72 рис., 22 табл., 5 додатки, 32 джерел. Об’єкт дослідження – процес очищення промислових стічних вод від органічних барвників. Предмет дослідження - підсистеми для моніторингу та керування процесу очищення промислових стічних вод від органічних барвників. Мета роботи – розробка підсистеми моніторингу та керування для процесу очищення промислових стічних вод від органічних барвників. Результатом даної роботи є підсистема керування, що розроблена в середовищі Siemens TIA Portal, яка дозволяє керувати та здійснювати моніторинг процесу очищення промислових стічних вод від органічних барвників. Розроблено стартап проект та проведено економіко – організаційні розрахунки основних техніко-економічних показників даного процесу, а також встановлено певні ризики та методи боротьби з ними. Практичне значення отриманих результатів: результати роботи можуть бути використані у великих компаніях, які займаються очищенням стічних вод від барвників, а також контролюючі організації та не державні громадські організації, а також для очищення води від інших забруднювачів при невеликих змінах. Актуальність роботи. В Україні склалось складне водно-екологічне становище, викликане надмірним антропогенним навантаженням на ландшафтні структури водозбірних територій більшості річок. Існує необхідність розв'язання комплексної проблеми екологічного оздоровлення басейнів річок, очищення стічних вод промислових підприємств, постачання питної води високої якості для населення. На сьогодні практично всі водойми за забрудненням наблизились до III класу (забруднені), а стан очисних споруд, технології водопідготовки фактично не змінились. Тому важливо не тільки здійснювати моніторинг зміни концентрації барвників, але й вносити керуючі впливи для приведення стічної води до відповідних прийнятих норм до скидання. The master's thesis contains: 182 pp., 72 figures, 22 tables, 5 annexes, 32 sources. The object of the study is the process of purification of industrial wastewater from organic dyes. The subject of the study is subsystems for monitoring and control of the process of industrial wastewater treatment from organic dyes. The purpose of the work is to develop a monitoring and control subsystem for the process of industrial wastewater treatment from organic dyes. The result of this work is a control subsystem developed in the Siemens TIA Portal environment that allows you to manage and monitor the process of industrial wastewater treatment from organic dyes. The startup project was developed and the economic and organizational calculations of the main technical and economic indicators of this process were carried out, as well as certain risks and methods of dealing with them. Practical importance of the results obtained: the results of the work can be used in large companies involved in the treatment of sewage from dyes, as well as controlling organizations and non-governmental public organizations, as well as for the purification of water from other pollutants with small changes. Relevance of work. Ukraine has developed a complex water-ecological situation caused by excessive anthropogenic load on the landscape structures of the catchment areas of most rivers. There is a need to solve the complex problem of ecological improvement of river basins, sewage treatment of industrial enterprises, supply of high quality drinking water to the population. Today, almost all the reservoirs for pollution have come closer to class III (contaminated), and the state of treatment facilities, water treatment technologies have not changed. Therefore, it is important not only to monitor the change in dye concentration, but also to make management impacts to bring wastewater to the relevant accepted norms for discharge. Магистерская дисертация содержит: 182 с., 72 рис., 22 табл., 5 приложения, 32 источников. Объект исследования - процесс очистки промышленных сточных вод от органических красителей. Предмет исследования - подсистемы для мониторинга и управления процесса очистки промышленных сточных вод от органических красителей. Цель работы - разработка подсистемы мониторинга и управления для процесса очистки промышленных сточных вод от органических красителей. Результатом данной работы является подсистема управления, разработанная в среде Siemens TIA Portal, которая позволяет управлять и осуществлять мониторинг процесса очистки промышленных сточных вод от органических красителей. Разработан стартап проект и проведен экономико - организационные расчеты основных технико-экономических показателей данного процесса, а также установлены определенные риски и методы борьбы с ними. Практическое значение полученных результатов: результаты работы могут быть использованы в крупных компаниях, которые занимаются очисткой сточных вод от красителей, а также контролирующие организации и негосударственные общественные организации, а также для очистки воды от других загрязнителей при небольших изменениях. Актуальность работы. В Украине сложилось сложное водно-экологическое состояние, вызванное чрезмерным антропогенным нагрузкам на ландшафтные структуры водосборных территорий большинства рек. Существует необходимость решения комплексной проблемы экологического оздоровления бассейнов рек, очистки сточных вод промышленных предприятий, поставка питьевой воды высокого качества для населения. На сегодня практически все водоемы за загрязнением приблизились к III классу (загрязненные), а состояние очистных сооружений, технологии водоподготовки фактически не изменились. Поэтому важно не только осуществлять мониторинг изменения концентрации красителей, но и вносить управляющие воздействия для приведения сточной воды в соответствующие принятым нормам к сбросу.