Формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки от хлорфенола и хлороформа

Шишкин, Виталий Владимирович

Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания

автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки от хлорфенола и хлороформа

кандидата технических наук: Шишкин, Виталий Владимирович
город: Кемерово
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.18.15
цена: 450 рублей

Диссертация по технологии продовольственных продуктов на тему «Формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки от хлорфенола и хлороформа»

Автореферат диссертации по теме "Формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки от хлорфенола и хлороформа"

На правах рукописи

003484382

ШИШКИН ВИТАЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПУТЕМ АДСОРБЦИОННОЙ ДООЧИСТКИ ОТ ХЛОРФЕНОЛА И ХЛОРОФОРМА

Специальность - 05.18.15 товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Кемерово 2009

003484382

Диссертация выполнена в ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности на кафедре «Аналитическая химия и экология»

Научный руководитель: заслуженный эколог РФ,

доктор технических наук, профессор Краснова Тамара Андреевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Мирошников Александр Михайлович

кандидат технических наук, доцент Дворецкая Наталья Стафеевна

Ведущая организация: Бийский технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Защита диссертации состоится 18 декабря 2009 г. в 12.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.02 при ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, ауд. 1217.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности и на официальном сайте www.kemtipp.ru.

Автореферат разослан 17 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^-тСо^ Бакин И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. В настоящее время проблема обеспечения населения качественной и безопасной для здоровья питьевой водой приобретает социальную значимость. Вода является важнейшим элементом среды обитания, без которого невозможно само существование высокоорганизованных форм жизни, она обеспечивает протекание всех жизненных процессов в организме, имеет исключительное значение в технологии производства и формировании показателей качества большинства пищевых продуктов.

Особую актуальность проблема чистой и безопасной воды приобретает при изготовлении продуктов специализированного питания: для детей, лиц пожилого и старческого возраста, диетического, лечебно-профилактического назначения, в том числе обогащенных витаминами, другими незаменимыми нут-риентами.

Периодически в природной воде обнаруживаются фенол и другие органические соединения. Фенолы, в процессе обеззараживания питьевой воды хлорагентами трансформируются в более токсичные - хлорфенолы. Образование таких соединений является серьезной проблемой водоподготовки, так как повышенное содержание этих веществ ухудшает ее органолептические показатели, обуславливая появление специфического запаха. При этих же условиях из гумусовых соединений образуется хлороформ, обладающий канцерогенными свойствами. Присутствие хлорфенола и хлороформа в воде может негативно сказываться на здоровье человека и потребительских свойствах пищевой продукций при ее производстве. Альтернативой воде систем централизованного водоснабжения может быть вода, расфасованная в емкости по 18,9 л, выпускаемая Кузбасскими производителями. Однако, как показали исследования, имеется ряд обстоятельств, которые препятствуют широкому внедрению указанной воды.

Одним из перспективных направлений в производстве питьевой воды является ее локальная доочистка в системе централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения с применением активных углей (АУ). Работы в этом направлении практически не проводятся и требуют своего практического решения.

Цель работы. Целью настоящей работы является формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки ее от хлорфенола и хлороформа.

Задачи работы:

- обосновать целесообразность разработки адсорбционной доочистки питьевой воды от смеси хлороформа и хлорфенола на основе исследования потребительских предпочтений населения г. Кемерово в отношении питьевой воды, а также на основе анализа химического состава питьевой и речной воды в г. Кемерово;

при их совместном присутствии, на сорбентах различных марок и определить лимитирующую стадию массопереноса;

- провести оптимизацию параметров и режимов сорбционного фильтра на основе фундаментального уравнения внешнедиффузионной динамики адсорбции и экспериментально подтвердить адекватность предлагаемого метода расчета;

- разработать технологию адсорбционной доочистки воды от смеси хлороформа и хлорфенола; провести исследования по выбору методов регенерации;

- провести оценку качества подготовленной воды и исследовать влияние количества дозировок препаратов йода и селена на качество питьевой воды, подготовленной по различным технологиям.

Объекты исследования: потребительские предпочтения в отношении питьевой воды; образцы водопроводной воды, содержащие хлорфенол и хлороформ; активные угли и полукокс; вода, очищенная по предлагаемой нами технологии; модельные растворы с солями йода и селена.

Методы исследований. При выполнении работы использовались стандартные общепринятые и модифицированные социологические, физико-химические и органолептические методы исследований.

Научная новизна работы.

1. На основе изучения потребительских предпочтений в отношении питьевой воды и анализа химического состава речной воды и воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в г. Кемерово, научно обоснована целесообразность разработки технологии адсорбционной доочистки питьевой воды от хлорфенола и хлороформа.

2. Установлено, что изотермы адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа, для всех изученных марок углей имеют Б-форму, адсорбционный процесс протекает в основном в микро- и мезопорах адсорбентов по объемному механизму заполнения пор, а в случае полукокса адсорбция идет в макропорах.

3. Показано, что адсорбция водного раствора смеси хлорфенола и хлороформа носит конкурентный характер, механизм процесса определяется, в основном, физической природой, обусловленной неспецифическим дисперсионным и специфическим взаимодействием. Специфическое взаимодействие хлорфенола с поверхностью активного угля обусловлено образованием водородной связи между ОН- - группами хлорфенола и кислородсодержащими функциональными группами АУ.

4. Разработаны физико-химические основы адсорбционной технологии доочистки питьевой воды, содержащей смесь хлорфенола и хлороформа, и предложен метод регенерации отработанных сорбентов, что позволит решить проблему обеспечения населения качественной питьевой водой.

5. Установлено влияния количества дозировок микроэлементов селена и йода при формировании качества воды. Выбраны оптимальные концентрации микронутриентов в питьевой воде.

новская. Разработана модифицированная балльная шкала для органолептиче-ской оценки качества питьевой воды, обогащенной микроэлементами.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международной научно-практической конференции "Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность" (Кемерово, 2004, 2006); II Всероссийской научно-практической конференции "Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы" (Пенза, 2004); V Всероссийской конференции молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" (Саратов, 2005); Международном конгрессе "Экватек - 2006. Вода: Экология и технология" (Москва, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ в виде статей и материалов конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2 - 4), выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 47 рисунков. Список литературы включает 165 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации и сформулированы цели и задачи работы.

В первой главе, являющейся литературным обзором, проанализировано современное состояние проблемы подготовки высококачественной питьевой воды. Показана значимость обогащения воды полезными микроэлементами для здоровья человека. Рассмотрен рынок бутилированной питьевой воды в Кузбассе. Приведены физико-химические свойства хлорфенола и хлороформа. Указаны возможные источники поступления хлорфенола и хлороформа в окружающую среду, показано их токсическое действие на человека и экосистемы. Рассмотрены закономерности, определяющие процесс адсорбции органических веществ из водных растворов: влияние природы сорбтива, растворителя, сорбента; теории, описывающие процесс адсорбции; особенности адсорбционного поведения системы двух смешивающихся жидкостей; дана характеристика пористых углеродных адсорбентов.

Во второй главе изложены основные характеристики объектов исследования: хлорфенола, хлороформа, их водной смеси и активных углей - гранулированных (АГ-ОВ-1, АГ-3 и СКД-515), дробленного (КАУ) и полукокса (ПК). Приведены методики определения хлорфенола и хлороформа в растворе, изучения равновесия, кинетики и динамики сорбционного процесса и исследования свойств АУ. Приведены формулы для математической обработки экспериментальных данных процесса адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа. Представлены методики социологического опроса и оценки качества подготовленной воды.

Также в данной главе представлена общая структура исследований (рис.1), состоящая из пяти этапов.

На начальном этапе были изучены потребительские предпочтения населения г. Кемерово в отношении питьевой воды. Исследование проводили при помощи социологического опроса жителей города. Второй этап связан с анализом химического состава питьевой и речной воды в г. Кемерово на содержание органических соединений. Третий этап исследований был посвящен разработке технологии адсорбционной очистки питьевой воды от смеси хлорфенола и хлороформа.

На четвертом этапе была произведена оценка качества питьевой воды, приготовленной по предлагаемой технологии, которая включает в себя оценку органолептических, физико-химических показателей и показателей безопасности.

Рис. 1. Общая структура исследований

На заключительном этапе было исследовано влияние обогащающих добавок, а именно солей селена и йода, на качество питьевой воды, очищенной при помощи различных технологий. На этом этапе были изучены органолепти-ческие показатели модельных растворов с различными концентрациями йода и селена, определены вкусовые пороги для йода и селена в составе различных солей, а также разработана балльная шкала для органолептической оценки питьевой воды, обогащенной микроэлементами.

В третьей главе представлены результаты исследований.

Изучение потребительских предпочтений населения г. Кемерово в отношении питьевой воды

Ассортимент питьевой бутилированной воды на рынке в настоящее время очень разнообразен. Поэтому с целью изучения потребительских предпочтений различных слоев населения, в октябре 2004 г, мае 2006 г и октябре 2009 г, нами было проведено анкетирование жителей г. Кемерово. Объем выборки составил 600 интервью.

При ответе на вопрос «Покупаете ли Вы питьевую воду?» в 2004 году 52% (из них 50% мужчин) опрашиваемых ответили положительно, в 2006 г. положительно ответило уже 63%, однако в октябре 2009 года положительно ответило всего 40 % опрашиваемых. Сравнивая данные социологических опросов 2004, 2006 и 2009 годов, можно отметить, что повысился уровень осведомленности опрашиваемых в вопросах качества питьевой воды, а также в 2006 г. возрос спрос на питьевую воду (на 11%), что возможно, связано с повышением уровня доходов у населения. Однако уже в 2009 г., в условиях финансового кризиса, спрос на питьевую воду упал на 23 %.

Анализ причины отказа от покупки питьевой воды показал, что для 5154% респондентов покупать воду дорого, 20-22% не видят в этом необходимости, 13-19% - употребляют водопроводную, кипяченую воду или отстоянную, 8-13% опрошенных пользуются бытовым фильтром для очистки воды. Однако при кипячении погибает только ряд бактерий, но не уменьшается содержание нелетучих органических загрязнителей, так как существующие очистные сооружения не обеспечивают очистки от органических соединений, которые относительно часто присутствуют в реке Томь.

Отстаивание также не позволяет получить качественную воду, так как при этом удаляются только механические примеси, а органические вещества остаются. Бытовые фильтры, как правило, очищают воду от 2-3 типов загрязнителей и могут повторно загрязнять воду при выработке фильтрующего элемента. Срок службы фильтрующих элементов приведен с учетом исследований на воде региона, в котором они произведены (например, реке Нева), а качество воды в реке Томи ниже, поэтому емкость фильтра исчерпывается быстрее, и, вследствие этого, происходит вторичное загрязнение (вымывание адсорбированных веществ). Анализ ответов также показал, что бутилированную воду, расфасованную в емкости по 18,9 литра, большинство респондентов, ее покупающих, используют для приготовления пищи (69-73%).

При открытом вопросе «Питьевая бутилированная вода емкостью 18,9 л, каких товарных марок Вам известна?» опрашиваемые выделили 5 наименований. Исходя из ответов респондентов, можно отметить, что I место по известности занимает питьевая вода «Талинка» (производитель - ООО «Хрустальное»), на II месте «Бердовская-Таежная», и на III месте «Родники Кузбасса». Можно отметить, что в 2006 и 2009 годах снизилось количество человек, которые затруднились дать ответ, по сравнению с 2004 г (с 29 % до 12 % и 11% соответственно), что связано, скорее всего, с увеличение наглядной информации о питьевой воде.

Опрос также показал, что большая часть населения (72-81%) считает, что употребление водопроводной воды может способствовать развитию заболеваний. Основным источником информации о питьевой воде для респондентов, в большей степени, является телевидение. По большинству вопросов наблюдается незначительный разброс ответов респондентов.

Социологический опрос показал, что для постоянного употребления (питьевых целей, приготовления пищи) только 7,5-11,5 % населения города Кемерово готовы постоянно покупать бутилированную воду больших объемов. И, в связи с этим, для обеспечения всего населения кондиционированной водой необходимо повышать качество воды в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, особенно по содержанию органических загрязнителей.

Анализ химического состава питьевой воды в г. Кемерово

Экспериментальные исследования проводились в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности на кафедре «Аналитическая химия и экология». Анализ результатов лабораторных исследований, проводимый на протяжении последних 10 лет, показал, что санитарно-гигиеническое состояние р. Томи - как источника хозяйственно-питьевого водоснабжения для г. Кемерово остается нестабильным, отмечается ухудшение качества воды по органолептическому показателю в 1,5 раза (по среднегодовым данным) и по содержанию органических веществ. В ходе исследований выяснилось, что по содержанию тяжелых металлов (исключая железо) и минеральных примесей вода соответствует ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения», в то время как по содержанию органических веществ нет.

Был проведен анализ изменения содержания хлороформа в течение года в речной и водопроводной воде. Забор проб воды из р. Томь проводился выше и ниже г. Кемерово (д. Елыкаево и д. Подьяково). Установлено что, изменение концентрации хлороформа в воде, в зависимости от времени года, носит скачкообразный характер (рис. 2). Такая зависимость, очевидно, связана с таянием снегов, паводком и естественными процессами в р. Томи летом, потому что значительные количества органических веществ попадают в воду в результате распада высшей растительности, жизнедеятельности и отмирания планктона, особенно низших водорослей и лучистых грибков. Причем содержание галоге-

носодержащих соединений в пробах в период паводков и в летний период больше в 2,5-3,5 раза, чем в зимний период.

Рис. 2. Изменение содержания хлороформа в пробах по месяцам в речной воде

р. Томь

При реализации классической технологии подготовки питьевой воды образование хлорфенола и хлороформа в питьевой воде происходит при обработке воды хлорагентами. В связи с этим, в летний период периодически имеет место превышение ПДК по хлороформу и хлорфенолу.

Существующая в России схема водоподготовки, как правило, не предусматривает очистку от органических соединений. В связи с этим, задача доочи-стки питьевой воды от хлорфенола и хлороформа является чрезвычайно актуальной.

Одним из наиболее эффективных направлений получения высококачественной воды не только для нашего региона, но и в целом для Российской Федерации может быть адсорбционная доочистка питьевой воды на активных углях, которые обладаю высокой избирательностью адсорбции по отношению к молекулам органических веществ из водных источников.

Разработка адсорбционной технологии доочистки питьевой воды от смеси хлорфенола и хлороформа

Схема исследований по разработке технологии адсорбционной очистки питьевой воды, от смеси хлорфенола и хлороформа, состоит из нескольких взаимосвязанных блоков, представленных на рис. 3.

Блоки исследований Изучаемые факторы Контролируемые параметры

Рис. 3. Схема проведения исследований по разработке технологии адсорбционной доочистки питьевой воды, от смеси хлорфенола и хлороформа

Классическая схема подготовки питьевой воды представляет собой процесс, состоящий из нескольких этапов: Отстаивание —> Первичное хлорирование Коагуляция —> Осаждение —> Фильтрование Вторичное хлорирование. Как видно из схемы подготовки питьевой воды, традиционная технология не предусматривает очистку от растворимых органических соединений, которые содержатся в природных водах, в том числе от хлорфенола и хлороформа, поэтому существует необходимость совершенствования данной технологии.

Изучение закономерностей равновесной адсорбции хлорфенола и хлороформа из водных растворов адсорбентами.

Исследование процесса адсорбции систем вода - хлорфенол, вода - хлороформ, вода - хлорфенол - хлороформ проводили в статических условиях на модельных растворах с использованием активных углей и полукокса, отличающихся природой, способом получения и гранулометрическим составом и химическим состоянием поверхности, в диапазоне концентраций хлорфенола от 1 до 8000 мг/дм3 и хлороформа от 0,5 до 3000 мг/дм3.

С целью выявления взаимного влияния компонентов при адсорбции смеси была изучена адсорбция компонентов из индивидуальных растворов и их смеси. Экспериментальные изотермы адсорбции хлороформа (рис. 4) имеют классический вид и относятся к изотермам L типа, по классификации Гильса и показывают, что максимальная адсорбционная емкость АУ зависит от природы, состава и структуры. Анализ полученных данных показал, что адсорбционная

КАУ > СКД-515 > АГ-3 > АГ-ОВ-1 >ПК.

Из представленных результатов видно, что наиболее эффективным сорбентом для извлечения хлороформа из водных растворов является АУ КАУ. Но так как данный уголь имеет высокую стоимость по сравнению с другими сорбентами, то для дальнейших исследований были выбраны активные угли СКД-515, АГ-3 и полукокс. Несмотря на меньшую адсорбционной емкость ПК, по сравнению с АУ, он может быть рекомендован для исследований, так как является местным дешевым материалом, который не требует регенерации и может использоваться после сорбции как твердое топливо.

Для характеристики углеродных материалов и расчета адсорбционных параметров использованы теории мономолекулярной адсорбции (уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра), теория объемного заполнения микропор (уравнение

способность уменьшается в ряду: а, ммоль/г

Ср, ммоль/дм3

Рис. 4. Изотермы адсорбции хлороформа из водных растворов: 1 - КАУ, 2 - СКД-515, 3 - АГ-3,4 - АГ-ОВ-1, 5 - ПК

а, ммоль/г

3,5

2,5 Л

2 г/

1,5 1/

0,5 Г/--"'

0 *-.

Дубинина-Радушкевича, модифицированное для случая адсорбции из водного раствора) и обобщенная теория полимолекулярной адсорбции Брунауэра, Эм-мета и Теллера (БЭТ). По полученным параметрам рассчитаны теоретические изотермы адсорбции хлорфенола

Сравнительный анализ экспериментальных и теоретических изотерм адсорбции показал, что все используемые уравнения хорошо описывают экспериментально полученные изотермы адсорбции на АУ, а в случае ПК уравнение Фрейндлиха не применимо.

Далее было проведено исследование адсорбции хлорфенола в статических условиях на АУ марок АГ-3, СКД-515 и полукоксе. Результаты приведены на рис. 5.

Из полученных результатов видно, что адсорбционная емкость изученных адсорбентов по отношению к хлорфенолу уменьшается в ряду АГ-3>СКД-515>ПК.

Исходя из низкой адсорбционной емкости и больших объемов подготавливаемой воды, нецелесо- о,5 образно использовать полукокс в качестве адсорбента при доочистке питьевой воды.

Значения теплот адсорбции на изучаемых АУ достаточно близки между собой и находятся в пределах 10,45-12,97 кДж/моль, что

помимо неспецифического дисперсионного взаимодействия, также предполагает специфическую адсорбцию.

Для разработки технологии очистки питьевой воды, содержащей после первичного хлорирования хлороформ и хлорфенол, было выполнено комплексное исследование адсорбции хлороформа и хлорфенола из их смеси на АУ СКД-515 и АГ-3. Изотермы адсорбции представлены на рис. 6.

Сопоставление изотерм адсорбции хлорфенола и хлороформа из их смеси в водном растворе с изотермами адсорбции из их индивидуальных водных растворов, показало, что из смеси каждый из компонентов адсорбируется слабее, чем из его индивидуального водного раствора. Причем адсорбция хлороформа выше, чем адсорбция хлорфенола, что вероятно связано с его меньшей растворимостью в воде (СзХлорфенола=210,8 ммоль/дм3, С5хл0р0форма=68,67 ммоль/дм3), а также меньшим по сравнению с хлорфенолом ван-дер-ваальсовским размером молекулы - 0,64 нм хлороформа, 0,8 нм - хлорфенола.

Ср, ммоль/дм

Рис. 5. Изотермы адсорбции хлорфенола из водных растворов: 1 - АГ-3, 2-СКД-515,3-ПК

а б

Рис. 6. Изотермы адсорбции хлорфенола (а) и хлороформа (б)

из водных растворов: 1 - СКД-515,2 - АГ-3, 3 - СКД-515 (смесь), 4 - АГ-3 (смесь)

Изотермы адсорбции хлорфенола и хлороформа при их совместном присутствии имеют Б-форму. В этом случае изменение форм адсорбции свидетельствует о жесткой конкуренции молекул хлорфенола, хлороформа и воды за место в порах АУ.

Для уточнения механизма адсорбции были использованы данные поро-метрии и потенциометрического титрования по Бёму. Данные порометрии дают возможность оценить вклад неспецифического взаимодействия, а данные титрования позволяют установить количество кислородсодержащих групп на поверхности АУ, обуславливающие специфическое взаимодействие за счет водородной связи кислородсодержащих поверхностных функциональных групп с ОН- - группами хлорфенола. Результаты исследования пористой структуры и титрования представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Основные характеристики пористой структуры исследуемых образцов

Образец аУ5, см3/г Умикро, СМ3/г Чг » мезо, см3/г

СКД-515 0,39 0,28 0,11

АГ-3 0,35 0,26 0,09

Полукокс 0 0 0

а - общий объём пор с диаметрами менее 480 нм, ь - объём мезопор, полученный из баланса У5 - Умикр„,

Таблица 2

Содержание КФГ различного типа на поверхности АУ

Образец Содержание кислорода

активного в ммоль-экв./г угля

фенольный карбоксильный лактонный

АГ-3 0,321 0,034 0,039

СКД-515 0,311 0,030 0,019

Полукокс 0,060 0 0

Данные порометрии показали, что объем микро- и мезопор у АУ СКД-515 больше чем у остальных углеродных сорбентов (табл. 1), этим можно объяснить более высокую адсорбционную способность данного сорбента по отношению к хлороформу, адсорбция которого имеет физическую природу и идет преимущественно в микро- и мезопорах. Также, анализ результатов порометрии подтвердил предположение, что адсорбция хлороформа на ПК идет в макропорах.

Более высокая степень поглощения хлорфенола наблюдается у АУ АГ-3, сравнительно с СКД-515 и ПК. Это обусловлено химическим состоянием поверхности АГ-3 (табл. 2), которая содержит больше кислородсодержащих групп, что обеспечивает более высокий вклад в адсорбцию хлорфенола специфическим взаимодействием.

Изучение кинетики адсорбции системы вода-хлорфеиол-хлороформ

-АУ

Исследования кинетики адсорбции водной смеси хлорфенола и хлороформа проведены из ограниченного объема при постоянном перемешивании на АУ всех исследуемых марок. Кинетические кривые адсорбции хлорфенола, построенные по экспериментальным данным, приведены на рис. 7.

а, ммоль/г 0,35

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

100

200

300 400 МИН

а, ммоль/г

0,14

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

1 \

УЖ ^2

100

200

300 400 МИН

Рис. 7. Экспериментальные кинетические кривые адсорбции хлорфенола (а) и хлороформа (б), при их совместном присутствии, на АУ: 1-СКД515, 2-АГ-3

Экспериментальные кинетические кривые проанализированы в координатах у от л/т. Зависимость у от л/т для всех изученных углей носит прямолинейный характер, что позволяет сделать заключение о том, что гранулы изученных углей соответствуют квазигомогенной модели.

Рассчитаны безразмерные кинетические параметры Т и построены зависимости Т от т. Наличие линейного участка на кривой Т=Г(т) свидетельствует о том, что процесс сорбции хлороформа из водных растворов лимитируется внешним массопереносом.

Отклонение от прямолинейной зависимости указывает на то, что по мере приближения к равновесию скорость процесса сорбции в большей степени контролируется внутренней диффузией.

Коэффициенты внешнего массопереноса, необходимые для расчета динамики адсорбции, рассчитаны по тангенсу угла наклона прямой зависимости безразмерного коэффициента Т от т (табл.3).

Таблица 3

Коэффициенты внешнего массопереноса хлороформа и хлорфенола

Вещество Уголь АГ-3 СКД-515

Хлороформ Р„, сек"1 0,019 0,017

Хлорфенол Р п, сек"1 0,014 0,017

Близость величин коэффициентов внешнего массопереноса между собой, также свидетельствует о том, что процесс адсорбции на всех исследуемых углях в начальный момент времени контролируется внешним массопереносом. Это позволяет рекомендовать повышение скорости фильтрования при сохранении высокой эффективности извлечения органических веществ из воды.

Изучение динамики процесса адсорбции

Экспериментальное изучение динамики сорбции предполагает последовательный подбор параметров (тип сорбента, длина неподвижного слоя, скорость потока и др.) и получение экспериментальных выходных кривых зависящих от одной варьируемой переменной (например, скорости потока раствора) при фиксированных значениях остальных.

Исследование динамики адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа из питьевой воды показало, что продолжительность работы колонны до проскока хлорфенола и хлороформа значительно отличается. При возможном содержании в питьевой воде компонентов, первым наблюдается проскок хлороформа, что позволяет моделировать процесс сорбции в динамических условиях для доминирующего компонента, а именно хлороформа.

Расчеты динамики адсорбции для всех исследуемых марок активных углей проводились на основе уравнения внутридиффузионной динамики адсорбции для случая линейной изотермы с использованием рассчитанных адсорбционных констант и экспериментально определенного коэффициента внешнего массопереноса.

Совпадение экспериментальных и теоретических выходных кривых адсорбции хлороформа (в присутствии хлорфенола) на активных углях АГ-3 и СКД-515 говорит о том, что используемое уравнение практически полностью описывает экспериментальные выходные кривые и подтверждает правомерность предложенного подхода к моделированию адсорбции.

По результатам расчета получены динамические характеристики процесса сорбции: длина рабочего слоя, длина неиспользованного слоя, коэффициент защитного действия, продолжительность работы колонны и количество очищаемой воды в зависимости от скорости фильтрования, высоты неподвижного слоя и размеров колонны. Можно отметить, что время работы фильтрующего слоя до проскока уменьшается в ряду: АГ-3 - СКД-515.

Экспериментальные результаты подтверждают возможность моделирования процесса адсорбции. Инженерные расчеты для практической адсорбционной установки можно проводить по доминирующему компоненту. Проведенные исследования позволяют рекомендовать аппаратурное оформление адсорбционной доочистки водопроводной воды. На основании теоретических и экспериментальных исследований для доочистки питьевой воды можно рекомендовать фильтры, загруженные активными углями АГ-3 и СКД-515, имеющие диаметр 2 м, высоту 3 м, высоту слоя загрузки -2 м, скорость фильтрации - 2,5-5 м/ч.

Известно, что эффективность и экономичность сорбционных технологий зависит от возможности многократного использования углеродных сорбентов. В связи с этим, большое значение имеет выбор способов их регенерации. Экспериментально изучена возможность использования следующих методов регенерации: паром, потоком воздуха, прогретым до 250°С и горячей водой (температура воды 70°С). Установлено, что наиболее эффективной регенерацией сорбентов после адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа является регенерация потоком воздуха при 250 °С (емкость адсорбента восстанавливается на 98%, по сравнению с 50- 70% для других использованных методов).

На основании проведенных исследований можно рекомендовать для восстановления адсорбционных свойств активных углей после адсорбции хлороформа регенерацию потоком воздуха, нагретого до 250°С.

Проведено сравнение адсорбционных свойств углей марок АГ-3 и СКД-515 после регенерации потоком горячего воздуха, нагретого до 250°С, которое показало, что СКД-515 имеет более высокую способность к восстановлению сорбционных свойств. Учитывая, также относительно низкую его стоимость, следует именно его рекомендовать для практического использования.

Внедрение разработанной технологии на предприятиях пищевой промышленности и системах централизованного водоснабжения позволит повысить качество воды и выпускаемых продуктов питания на ее основе.

Оценка качества питьевой воды, подготовленной по традиционной и предлагаемой нами технологиям

Оценку качества питьевой воды проводили по показателям качества и показателям безопасности.

Органолептическую оценку запаха, привкуса, цветности и мутности питьевой воды, очищенной по традиционной и предлагаемой нами технологиям проводили в соответствии с ГОСТ 3351-74 (табл. 4).

Таблица 4

Органолептические показатели питьевой воды, очищенной _по традиционной и предлагаемой технологиям_

Показатели1 Единицы измерения Нормативы по СанПиН 2.1.4.1074 -01, не более Показатели качества питьевой воды

февраль апрель август

трад.2 пред.3 трад. пред. трад. пред.

Запах при 20°С баллы 2 1 0 2 0 3 0

Привкус баллы 2 0 0 0 0 0 0

Цветность градусы 20 7 0 10 0 12 0

Мутность мг/л (по каолину) 1,5 0,4 0 0,5 0 0,5 0

Шкала оценки запаха и привкуса, баллы: 0 - нет; 1 — очень слабый; 2 - слабый; 3 — замет-

ный; 4 - отчетливый; 5 - очень сильный; цветности, градусы: 0-70;

2 трад. - традиционной;

3 пред. - предлагаемой.

Из данных таблицы 4 следует, что органолептические показатели питьевой воды, очищенной по предлагаемой нами технологии, соответствуют нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01.

Результаты мониторинговых исследований по показателям безопасности химического состава за 1999-2004 гг. показали сезонное снижение потребительских свойств питьевой воды, подготовленной по традиционной технологии (табл.5).

Таблица 5

Показатели безопасности химического состава питьевой воды, подготовленной по традиционной и предлагаемой технологии_

Показатели ПДКпоГН 2.1.5.1315-03, не более, мг/дм3 Содержание хлорфенола/хлороформа в воде (в отношении к ПДК) после ее очистки (фактически)

февраль апрель август

трад.1 пред.2 трад. пред. трад. Г пред.

хлорфенол 0,001 0,6 ПДК 0 1,8 ПДК 0 1,1 ПДК 0

хлороформ 0,060 0,5 ПДК 0 1,1 ПДК 0 1,5 ПДК 0

трэд. - традиционной; 2 пред. - предлагаемой.

Анализ физико-химических показателей (рН, общая минерализация, жесткость, окисляемость и т.д.) показал, что вода, подготовленная по традиционной и предлагаемой технологиям соответствует нормам СанПиН 2.1.4.1074-01.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что вода, подготовленная по предлагаемой нами технологии, по показателям качества (органо-лептические показатели), показателям безопасности и физико-химическим показателям, соответствует питьевой воде расфасованной в емкости высшей категории (согласно СанПиН 2.1.4.1116-02).

Изучение влияния препаратов селена и йода на органолептические показатели растворов, приготовленных на природной воде, очищенной с использованием различных технологий

Для повышения биологической ценности и придания лечебно-профилактических свойств питьевой воде, целесообразно обогащать ее необходимыми веществами, в том числе и микроэлементами. Это относиться не только к воде расфасованной в емкости, но и к питьевой воде системы централизованного водоснабжения.

В соответствии с поставленными задачами исследовали влияние неорганической соли селена - селенита натрия (Ка^еСЬ), йодида калия (К1) и йодата калия (К103) на органолептические показатели модельных водных растворов, приготовленных на природной воде, очищенной с использованием различных технологий.

При введении обогащающей добавки (ОД) в пищевой продукт важно подобрать такое ее количество, которое, с одной стороны, будет являться профилактическим, а с другой, - не приведет к ухудшению органолептических показателей готового продукта. В связи с этим, с целью разработки балльной шкалы для определения порогов чувствительности различных добавок были приготовлены модельные растворы с добавлением данных ОД; проведена их органо-лептическая оценка и установлен порог чувствительности селена и йода для водных растворов, что необходимо для определения степени опасности «переобогащения» воды обогащающей добавкой. В качестве растворителя использовалась дистиллированная вода, водопроводная вода, очищенная АУ по разработанной нами технологии, а также бутилированная вода, очищенная с использованием различных технологий, которая реализуется в торговой сети г. Кемерово («Талинка» и «Бердовская-Таежная»). Выбор питьевой воды данных наименований можно объяснить тем, что «Талинка» и «Бердовская-Таежная» (по результатам социологического опроса) являются популярными торговыми марками местного производства.

Важнейшими для потребителя и, как следствие, обусловливающими потребительские предпочтения, являются органолептические свойства продукта, вследствие чего мы определяли внешний вид, запах, вкус модельных растворов, а также вкусовые пороги добавки.

Органолептическую оценку качества питьевой бутилированной воды осуществляют по 19-балльной системе по следующим показателям качества:

прозрачность, цвет, внешний вид - от 1 до 7 баллов; вкус и аромат - от 6 до 12 баллов.

Для обогащенной питьевой воды существует необходимость совершенствования данной шкалы. С этой целью для оценки органолептических показателей питьевой воды, обогащенной микронутриентами, нами была разработана модифицированная балльная шкала. За основу была взята традиционная 19-балльная шкала для негазированных безалкогольных напитков и питьевой воды. Было установлено, что исследуемые в качестве добавок соли йода и селена не оказывают существенного влияния на внешний вид, цвет и прозрачность питьевой воды, данному показателю было отведено минимальное количество баллов — 3. Так как влияние обогащающих добавок по-разному сказывается на таких показателях воды, как вкус и аромат (как правило, изменение вкуса происходит раньше - у растворов с меньшими концентрациями добавок), то целесообразно оценивать эти показатели отдельно. Показатели вкус и аромат оценивались по 8 баллов каждый. По сумме баллов качество напитков оценивалось следующим образом: «отлично» - 18-19 баллов; «хорошо» - 16-17; «удовлетворительно» - 13-15; «неудовлетворительно» - 13 баллов и ниже. Напиток с пороговой концентрацией селена или йода считается напитком неудовлетворительного качества. С помощью данной балльной шкалы были уточнены вкусовые пороги для растворов селенита натрия и йодида калия, определен вкусовой порог для раствора йодата калия.

Результаты органолептической оценки качества модельных водных растворов с селенитом натрия представлены в табл. 6.

В результате исследований было установлено, что при увеличении концентрации селена в модельном растворе органолептические показатели ухудшаются. Вкус воды значительно изменяется: чем выше концентрация селена, тем сильнее привкус затхлости. Запах растворов селенита натрия также изменяется пропорционально внесенному количеству добавок: в более концентрированных растворах селенита натрия появляется специфический запах этого вещества. Наблюдается раннее проявление привкуса.

Нами установлено, что порог чувствительности селена в дистиллированной воде составляет 30 мкг/100 мл (10 баллов), в воде, очищенной АУ - 25 мкг/100 мл (11 баллов), в бутилированной воде «Талинка» и «Бердовская-Таежная» - 30 мкг/100 мл (10 баллов). При данных концентрациях селена ощущается вяжущий вкус, затхлый привкус и послевкусие. Незначительно изменяет вкус и запах растворов и не оставляет послевкусия концентрация селена 10 мкг/100 мл.

Анализируя полученные данные, можно заключить, что порог чувствительности селена в воде очень низкий, и поэтому не существует опасности «переобогащения» им питьевой воды.

Порог чувствительности для йода в дистиллированной воде, в воде очищенной АУ, а также в бутилированной воде «Талинка» и «Бердовская-Таежная», после добавления йодида калия, определен в 250 мкг/100 мл. При данных концентрациях наблюдается специфический щелочной привкус. Концентрация йода в 150 мкг/100 мл не изменяет вкус и запах исследуемых водных

растворов. Порог чувствительности йода, при внесении йодата калия, для дистиллированной воды составляет 200 мкг/100 мл, для воды очищенной АУ, а также в бутилированной воды «Талинка» и «Бердовская-Таежная» - 250 мкг/100 мл.

Таблица 6

Результаты балльной оценки качества водных растворов с селенитом натрия

с использованием разных образцов воды

Наименование водного раствора Концентрация селена, мкг/100 мл Наименование показателей качества Суммарная оценка в баллах

прозрачность вкус аромат

Дистиллированная вода 10 3 8 8 19

15 3 8 8 19

20 3 6 8 17

25 3 5 6 14

30 3 3 4 10

Водопроводная вода после адсорбционной очистки 10 3 8 8 19

15 3 6 8 17

20 3 5 7 15

25 3 3 5 и

30 3 2 3 8

«Талинка» 10 3 8 8 19

15 3 7 8 18

20 3 6 8 17

25 3 5 6 14

30 3 3 4 10

«Бердовская-Таежная» 10 3 8 8 19

15 3 7 8 18

20 3 6 7 16

25 3 5 6 14

30 3 3 4 10

Примечание: - вкусовой порог

Исследования показали, что порог чувствительности йода в воде не зависит от того, в какой форме это вещество добавляется в продукт, в форме йодата или йодида калия.

Снижение порога чувствительности селена и йода при внесении их в воду, очищенную по предлагаемой нами технологии, можно объяснить тем, что данная вода обладает улучшенными органолептическими показателями, в сравнении с другими образцами воды, очищенных с использованием различных технологий. Однако, в данном случае, наблюдается незначительное снижение порога чувствительности обогащающих добавок, поэтому использование этой воды в качестве основы для обогащения микроэлементами перспективно.

ВЫВОДЫ

1. Обоснована целесообразность разработки адсорбционной очистки питьевой воды от смеси хлороформа и хлорфенола на основании изучения потребительских предпочтений населения г. Кемерово в отношении питьевой воды и данных анализа ее химического состава.

Данные социологических опросов в 2004 г.,2006 г. и 2009 г, свидетельствуют о повышении уровня осведомленности опрашиваемых в области качества питьевой воды. В 2006 г. возрос спрос на питьевую воду (на 11%), что, возможно, связано с повышением уровня доходов у населения и информативности о влиянии качества воды на здоровье человека. В 2009 г., в условиях кризиса, спрос на питьевую воду снизился на 23 %. Показано, что для постоянного употребления (питьевых целей, приготовления пищи) только 7,5-11,5% населения города Кемерово готовы покупать бутилированную воду больших объемов. Для обеспечения населения кондиционированной водой необходимо повышать ее качество в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, особенно за счет снижения содержанию органических загрязнителей.

2. Проведены сравнительные исследования адсорбции хлорфенола и хлороформа из индивидуальных водных растворов, а также их смеси на различных сорбентах. Установлено, что предельная адсорбционная емкость сорбентов по отношению к хлороформу изменяется в ряду: КАУ > СКД-515 > АГ-3 > АГ-ОВ-1 > ПК, по отношению к хлорфенолу - в ряду: АГ-3 > СКД-515 > ПК. Показано, что из смеси каждый из компонентов адсорбируется слабее, чем из индивидуального раствора, при этом более высокая степень адсорбции характерна для хлороформа, что связано с меньшей его растворимостью в воде.

3. Показано, что адсорбция хлороформа преимущественно протекает в микро- и мезопорах за счет неспецифического взаимодействия, адсорбция хлорфенола - на поверхности углеродных сорбентов путем образования водородной связи между ОН- - группами хлорфенола и кислородсодержащими функциональными группами АУ. Установлено, что механизм массопереноса лимитируется внешней диффузией. Рассчитаны коэффициенты внешнего массопереноса.

4. Предложен метод оптимизации параметров фильтров и режима непрерывного процесса сорбционной доочистки, основанный на фундаментальном уравнении внешнедиффузионной динамики адсорбции с использованием адсорбционных констант и кинетических данных. На основе сравнительных экспериментальных исследований предложена технология регенерации активных углей потоком воздуха при 250 °С, которая позволяет восстанавливать сорбци-онную емкость сорбентов на 84-98%. По результатам теоретического и экспериментального исследования процесса адсорбции разработана адсорбционная технология доочистки питьевой воды от смеси хлорфенола и хлороформа, оказывающая определяющее влияние на формирование ее потребительских свойств.

5. Проведена сравнительная оценка качества питьевой воды, подготовленной по традиционной и предлагаемой технологиям. Показано, что по орга-

нолептическим и санитарно-токсикологическим показателям подготовленная питьевая вода соответствует нормам СанПиН, а по содержанию органических компонентов соответствует питьевой воде расфасованной в емкости высшей категории. Изучено влияние препаратов йода и селена на органолептические показатели воды, очищенной с использованием различных технологий. Определены вкусовые пороги для йода и селена в составе различных солей, вносимых в воду. Разработана балльная шкала для определения вкусовых порогов различных добавок и для сенсорной оценки питьевой воды, обогащенной микроэлементами.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Краснова Т.А. Влияние предварительной обработки углей на адсорбцию хлор-фенола / Т.А. Краснова, H.A. Самойлова, А.К. Горелкина, В.В. Шишкин // Материалы И Всеросс. научно-пракг. конфер. «Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы». - Пенза, 2004. - С. 59-60.

2. Шишкин В.В. Изучение адсорбции хлорфенола из водных растворов активными углями /В.В. Шишкин // Труды VII междунар. научно-практ. конф. «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность». - Кемерово, 2004. - С. 60 - 61.

3. Шишкин В.В. К вопросу о возможности извлечения 4-хлорфенола из водных растворов / В.В. Шишкин, О.В. Беляева, H.A. Валентов // Тезисы докладов V Всеросс. конфер. молодых ученых: Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии. - Саратов, 2005. - С. 69.

4. Шишкин B.C. Очистка сточных вод анилинокрасочного производства от нитробензола полукоксом / B.C. Шишкин, Т.А. Краснова, О.В. Беляева, В.В. Шишкин // Материалы VII Междунар конгресса Вода: Экология и технология. ЭКВАТЕК - 2006. Часть И. - Москва, 2006. - С. 696.

5. Шишкин В.В. Изучение равновесной адсорбции хлорфенола на углеродных сорбентах / В.В. Шишкин, В.В. Кугук, Т.А. Краснова, И.В. Тимощук // Известия вузов. Строительство. - Новосибирск, 2006. - №8. - С.62-64.

6. Гореликова Г.А. Разработка методики балльной оценки питьевой воды, обогащенной микронутриентами / Г.А. Гореликова, В.В. Шишкин // Техника и технология пищевых производств: сборник научных работ / Под редакцией В.П. Юстратова / КемТИПП. - Кемерово, 2006. - С. 21-24.

7. Шишкин В.В. Адсорбция хлорфенола и хлороформа в равновесных условиях при их совместном присутствии / В.В. Шишкин, В.В. Кугук, Т.А. Краснова // Известия вузов. Строительство. - Новосибирск, 2006. - №9. - С.57-60.

8. Шишкин В.В. К вопросу о повышении качества воды в системах централизованного водоснабжения / В.В. Шишкин, A.A. Синьков, М.П. Кирсанов // Труды IX междунар. научно-практ. конф. «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность». - Кемерово, 2006. - С. 51.

9. Шишкин В.В. Изучение потребительских предпочтений населения г. Кемерово в отношении питьевой воды / В.В. Шишкин, Г.А. Гореликова // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ / Под редакцией Л.А. Маюрниковой / КемТИПП. Вып. 10. - Кемерово, 2006. - С.162-164.

Подписано в печать 11.11.2009 г. Формат 60х841л6 Тираж 80 экз. Заказ № 209 Уч.-изд.л. 1,4 Кемеровский институт пищевой промышленности 650056, г. Кемерово, 56, б-р Строителей, 47. Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа, 650010, г. Кемерово, 10, ул. Красноармейская, 52

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шишкин, Виталий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Вода и виды загрязнений. Гигиенические требования к питьевой воде.

1.2. Характеристика водоснабжения Кузбасса. Традиционная схема очистки воды.

1.3. Физико-химические основы адсорбции.

1.4. Характеристика углеродных сорбентов.

1.5. Свойства и токсические действия хлорфенола и хлороформа.

1.6. Методы очистки воды от органических веществ.

1.7. Рынок питьевой воды в Кузбассе.

1.8. Обогащающие добавки для производства питьевой воды профилактического назначения.

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Структура и объекты исследования.

2.2. Методики проведения исследований.

2.2.1. Методики определения хлороформа и хлорфенола в воде и методики изучения их адсорбции.

2.2.2. Методика исследования состояния поверхности АУ.

2.2.3. Методы оценки качества питьевой воды.

2.2.4. Методика проведения социологического опроса.

2.3. Математическая обработка результатов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ.

3.1. Обоснование необходимости разработки технологии адсорбционной доочистки питьевой воды от смеси хлорфенола и хлороформа.

3.1.1. Анализ результатов социологического опроса.

3.1.2. Исследование химического состава речной и питьевой воды в г. Кемерово.

3.2. Разработка технологии адсорбционной доочистки питьевой воды от смеси хлорфенола и хлороформа.

3.2.1. Результаты исследования равновесия адсорбции хлорфенола и хлороформа, при их совместном присутствии.

3.2.2. Результаты исследования кинетики адсорбции хлорфенола и хлороформа при их совместном присутствии из их водных растворов углеродными адсорбентами.

3.2.3. Исследования динамики адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа из водных растворов.

3.2.4. Исследование регенерации активных углей после адсорбции.

3.2.5. Аппаратурное оформление адсорбционной доочистки водопроводной воды.

3.3. Оценка качества питьевой воды, подготовленной по традиционной и предлагаемой технологиям.

3.4. Изучение влияния препаратов селена и йода на органолептические показатели растворов, приготовленных на природной воде, очищенной с использованием различных технологий.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ.

Введение 2009 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Шишкин, Виталий Владимирович

Бутилированную воду как товарную группу и другие виды питьевой воды можно рассматривать как наиболее распространенный и, в тоже время, мало-контролируемый продукт питания. В настоящее время проблема обеспечения населения качественной и безопасной для здоровья питьевой водой приобретает социальную значимость. Вода является важнейшим элементом среды обитания, без которого невозможно само существование высокоорганизованных форм жизни, она обеспечивает протекание всех жизненных процессов в организме, имеет исключительное значение в технологии производства и формировании показателей качества большинства пищевых продуктов.

Периодически в природной воде обнаруживаются фенол и другие органические соединения. Фенолы, в процессе обеззараживания питьевой воды хлорагентами трансформируются в более токсичные - хлорфенолы. Образование таких соединений является серьезной проблемой водоподготовки, так как повышенное содержание этих веществ ухудшает ее органолептические показатели, обуславливая появление специфического запаха. При этих же условиях из гумусовых соединений образуется хлороформ, обладающий канцерогенными свойствами. Присутствие хлорфенола и хлороформа в питьевой воде может негативно сказываться на здоровье человека и потребительских свойствах пищевой продукции при ее производстве.

Одним из перспективных направлений в производстве питьевой воды является ее локальная доочистка в системе централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения с применением активных углей (АУ). Работы в этом направлении практически не проводятся, требуют научного обоснования и практических решений.

Задачи работы:

- обосновать целесообразность разработки адсорбционной доочистки питьевой воды от смеси хлороформа и хлорфенола на основе исследования потребительских предпочтений населения г. Кемерово в отношении питьевой воды, а также анализа химического состава питьевой и речной воды в г. Кемерово;

- изучить особенности и механизм адсорбции хлороформа и хлорфенола из индивидуальных растворов и их смеси в равновесных условиях; исследовать кинетику процесса адсорбции хлороформа и хлорфенола из водных растворов, при их совместном присутствии, на сорбентах различных марок и определить лимитирующую стадию массопереноса;

- провести оценку качества подготовленной воды. Исследовать влияние препаратов йода и селена на потребительские свойства питьевой воды, подготовленной по различным технологиям.

Научная новизна.

1. На основе изучения потребительских предпочтений в отношении питьевой воды и анализа химического состава речной воды и воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения в г. Кемерово научно обоснована целесообразность разработки технологии адсорбционной доочистки питьевой воды от хлорфенола и хлороформа.

2. Установлено, что изотермы адсорбции смеси хлорфенола и хлороформа, для всех изученных марок углей имеют S-форму, адсорбционный процесс протекает в основном в микро- и мезопорах адсорбентов по объемному механизму заполнения пор, а в случае полукокса адсорбция идет в макропорах.

4. Разработаны физико-химические основы адсорбционной технологии доочистки питьевой воды, содержащей смесь хлорфенола и хлороформа. Предложен метод регенерации отработанных сорбентов, что, в целом, обеспечивает формирование качественных характеристик питьевой воды.

5. На основании исследования потребительских свойств питьевой воды определены оптимальные уровни ее обогащения селеном и йодом.

Практическая значимость. Разработана адсорбционная технология доочистки водопроводной воды, содержащей смесь хлороформа и хлорфенола, которая внедрена на водоподготовительных сооружениях поселка шахты Ягуновская. Разработана модифицированная балльная шкала для органолептиче-ской оценки качества питьевой воды, обогащенной микроэлементами.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных раI бот в виде статей и материалов конференций.

Заключение диссертация на тему "Формирование качества питьевой воды путем адсорбционной доочистки от хлорфенола и хлороформа"

ВЫВОДЫ

Данные социологических опросов в 2004 г., 2006 г. и 2009 г, свидетельствуют о повышении уровня осведомленности опрашиваемых в области качества питьевой воды. В 2006 г. возрос спрос на питьевую воду (на 11%), что, возможно, связано с повышением уровня доходов у населения и информативности о влиянии качества воды, как продукта питания, на здоровье человека. В 2009 г., в условиях кризиса, спрос на питьевую воду снизился на 23 %. Показано, что для постоянного употребления (питьевых целей, приготовления пищи) только 7,5-11,5% населения города Кемерово готовы покупать бутилированную воду больших объемов. Для обеспечения населения кондиционированной водой необходимо повышать ее качество в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, особенно за счет снижения содержанию органических загрязнителей.

5. Проведена сравнительная оценка качества питьевой воды, подготовленной по традиционной и предлагаемой технологиям. Показано, что по орга-нолептическим и санитарно-токсикологическим показателям питьевая вода, полученная с помощью разработанной технологии, соответствует нормам Сан-ПиН, а по содержанию органических компонентов соответствует питьевой воде расфасованной в емкости высшей категории. Отмечено отсутствие в воде йода и селена.

6. Показана возможность обогащения питьевой воды йодидом калия и селенитом натрия. С учетом органолептических показателей и окислительно-восстановительных свойств добавляемых веществ, регламентированное содер

3 3 жание йода и селена находиться на уровне 0,06 мг/дм и 0,01 мг/дм соответственно, что соответствует требованиям нормативных документов.

Библиография Шишкин, Виталий Владимирович, диссертация по теме Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания

1. Авгуль Н.Н. Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях / Н.Н. Авгуль, А.В. Киселев, Д.П. Пошкус М.: Химия, 1975. - 384 с.

2. Анализ хлорбензола, метанола, формальдегида и ароматических аминов в СВ производства полиизоцианатов//Химическая промышленность, 1972.-№7.-С.68.

3. Антонюк Н.Г. Равновесие при абсорбции смеси органических веществ из водных растворов активными углями / Н.Г. Антонюк, P.M. Марусовский, И.Г. Рода // Химия и технология воды. 1990. - Т. 12, № 12.-С. 1059-1069.

4. Аранович Г.Л. Принципиальное уточнение изотермы полимолекулярной адсорбции / Г.Л. Аранович // Журн. физ. химии. — 1988. т. 62, -№ 11. - С. 3000 - 3008.

5. Аснин Л.Д. Термодинамические характеристики адсорбции, описываемые изотермой Фрейндлиха / Л.Д. Аснин, А.А. Фёдоров, Ю.С. Чекрыжкин // Изв. АН. Сер. хим. 2000. - № 1. - С. 175 - 177.

6. Ахмадиев Р.Я. Гигиенические проблемы, связанные с присутствием в питьевой воде галогенсодержащих соединений / Р.Я. Ахмадиев., М.М. Гимедеев. //Казанский медицинский журнал, т.73, №2, 1992.- С. 148158.

7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия / Н.С. Ахметов М.: Высш. шк., 2002. - 743с.

8. Бродская Е.Н. Адсорбция азота в микропорах по данным компьютерного моделирования / Е.Н., Бродская, Е.М. Плонровская // Журн. физ. химии. 2001. т. 75. - № 4. - С. 703 - 709.

9. Буряк А.К. Влияние расположения заместителей в изомерных хлорбензолах на их адсорбцию на графите / А.К. Буряк // Изв. АН сер. хим. 1999. - № 4. - С. 345-347.

10. Бушуев Ю.Г Структурные свойства жидкого ацетона / Ю.Г/ Бушуев, С.В. Давлетбаева// Изв. АН сер. хим. 1999. - № 1. - С. 25-34.

11. Бушуев Ю.Г Структурные свойства жидкого ацетона / Ю.Г. Бушуев, С.В. Давлетбаева, В.Г. Королев // Изв. АН сер. хим. 1999. - № 5. - С. 841 - 851.

12. Ван дер Плас Т. Текстура и химия поверхности углеродных тел. В кн.: Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Т. Ван дер Плас. М.: Мир, 1973.-С. 436-481.

13. Васильев В.П. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: Пособие для вузов / В.П. Васильев, Р.П. Морозова, Л.А. Кочергина; Под ред. В.П. Васильев. 2-ое изд., перераб. И доп. - М.: Дрофа, 2004. -416с.

14. Верещагина Е. О. Рацион питания и предупреждения хронических заболеваний / Е. О. Верещагина // Доклад исследовательской группы ВОЗ: серия докладов. Женева, 1993. - С. 54-55

15. Влияние условий водоподготовки на онкозаболеваемость населения / П.В. Журавлев, В.В. Алешня, Г.В. Шелякина и др. //Гигиена и санитария, №6, 2000 г.- С.28-30.

16. Воронова М.И. Применимость теории объемного заполнения микропор к сорбции из растворов на полиэфире / М.И.Воронова, А.Н/ Прусов, М.В. Радугин, А.Г. Захаров // Журн. физ. химии. 2000. т. 74. - № 7. - С. 1287- 1291.

17. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том ГГ. Л.: Химия, 1976.-623 с.

18. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов. Справ, изд /А.Л. Бандман, Г.А. Войтенко, Н.В. Волкова. Под ред. В.А. Филова и др. Л.; Химия, 1990.-732 с.

19. Го Кун-Мин Исследование структуры микропор активных углей и уравнение Дубинина Радушкевича / Го Кун-Мин, Юань Цен-Циа //Журн. физ. химии. 1992.- Т.66, № 4.- С.1085-1088.

20. Гондарчарук В.В Озонирование как метод подготовки питьевой воды: возможные побочные продукты и токсикологическая оценка / В.В. Гондарчарук, К.Г. Потапченко // Химия и технология воды, 1995.-том 17-№1.-С.З-40.

21. Гончарук В.В Научные и прикладные аспекты подготовки питьевой воды / В.В. Гончарук, В.В. Подлеснюк, Л.Е. Фридман, И.Г. Рода //Химия и технология воды.1993-Т.14.№7.-С.506-525 с.

22. Гончарук В.В. Современное состояние проблемы обеззараживания воды / В.В. Гончарук, Н.Г. Потапченко //Химия и технология воды, т.20, №2, март апрель, 1998.- С.190-218.

23. Гончарук Е.И. Очистка и обеззараживание сточных вод лечебных учреждений / Е.И. Гончарук -Киев:Будивельник,1973. 76 с.

24. Гореликова, Г. А. Ассортиментная политика на современном рынке безалкогольных напитков / Г. А. Гореликова, Л. А. Маюрникова // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг: Материалы международной НПК. Орел. - 2002. - С. 47-49.

25. Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг-М.: Мир.-1984. -306 с.

26. Грушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах: Справочник / Я.М. Грушко- 2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Химия, 1982.-216.

27. Дегтярев М.В Исследование адсорбции паров на непористом углеродном адсорбенте / М.В. Дегтярев, М.М. Дубинин, К.М. Николаев, Н.С. Поляков // Изв. АН сер. хим. 1989. - № 7. - С. 1463 -1466.

28. Дж. Марч Органическая химия. Реакции, механизмы и структура / Дж. Марч. Том 4. М.: Мир,1988.-С.468.

29. Джангиров Д.Г. Методика определения коэффициентов массопередачи по данным адсорбции растворенных веществ / Д.Г/ Джангиров, И.Г. Рода, М.А. Муратова // Химия и технология воды, 1991. Т. 13, № 12. -С. 1083 - 1085.

30. Добровольский В. Ф. Отечественный и зарубежный опыт по созданию продуктов профилактического действия / В. Ф. Добровольский, М. В. Гернет // Пищевая промышленность. 1998. - №10. - С. 58.

31. Драчева Л. В. Органический йод и питание человека / Л. В. Драчева // Пищевая промышленность. 2004. - №10. - С. 54.

32. Дубинин М.М. Адсорбция и микропористость / М.М. Дубинин. М.: Наука, 1976.- 105 с.

33. Дубинин М.М. Адсорбция паров и микропористые структуры углеродных адсорбентов / М.М. Дубинин // Изв. АН сер. хим. 1981.- № 1.-С. 9-23.

34. Дубинин М.М. Неоднородные микропористые структуры и адсорбционные свойства углеродных сорбентов / М.М. Дубинин, Л.И.

35. Катаева, Н.С. Поляков, В.Ф. Суровкин // Изв. АН сер. хим. 1987. - № 7.- С. 1453 -1458.

36. Дубинин М.М. Сравнение различных методов оценки размеров микропор углеродных адсорбентов / М.М. Дубинин // Изв. АН сер. Хим. 1987. - № 10. - С. 2389 - 2390.

37. Дубинин М.М. Кинетика и динамика физической адсорбции / М.М. Дубинин. М.: Наука, 1973. 117 с.

38. Журков B.C. Влияние хлорирования и озонирования на суммарную мутагенность активной питьевой воды / B.C. Журков, В.В. Соколовский, В.И. Можаева//Гигиена и санитария, 1997.-№1.с.11-13.

39. Здоровье населения и окружающая среда г. Кемерово / Информационный сборник, вып. 12, под. ред. В.И.Зайцева — Кемерово, ЦГСЭН, 2005.

40. Золотарев П.П. Точные и приближенные уравнения кинетики адсорбции для линейной изотермы в случае конечной скорости внешнего массообмена / П.П. Золотарев // Изв. АН сер. хим., 1968. № 10.-С. 2408-2410.

41. Золотарев П.П. Адсорбция в микропорах / П.П. Золотарев. М.: Наука, 1983.-308 с.

42. Золотарев П.П. Физическая адсорбция в микропористых адсорбентах / П.П. Золотарев. М.: Наука, 1979. 283 с.

43. Зуев Е.Т. Функциональные напитки: их место в концепции здорового питания / Е. Т. Зуев // Пищевая промышленность. 2004. - №7. - С. 9095.

44. Ибатуллина Р.В. Хлорфенолы — промежуточные продукты синтеза 2,4 дихлорфеноксиуксусной кислоты. Токсичность и опасность / Р.В. Ибатуллина // Медицина труда и промышленная экология. - 2002. -№2. - 37-39С.

45. Иванова Н.В. Сравнительная оценка эффективности углей ФАС, БАУ, АХ-21 для концентрирования хлорфенолов / Н.В. Иванова, Ю.А.

46. Лейкин // Сорбционные и хроматографические процессы, 2002. Т. 2, №3.-С. 344-352.

47. Кагановский A.M. Очистка промышленных сточных вод / A.M. Кагановский, Л.А. Кульский, Б.В. Сотникова, В.Л. Штарук. Киев: Техшка.- 1974.-275с.

48. Кагановский A.M. Адсорбция растворенных веществ / А.М.Кагановский. Киев.: Наук, думка, 1986. 310 с.

49. Кайшев, В.Г. Динамика развития производства пива и безалкогольных напитков 199-2003гг. / В. Г. Кайшев // Пиво и напитки. — 2004. №1. — С. 6-8.

50. Каталог. Угли активные. Черкассы. - 1990. - 25с.

51. К гигиенической оценке содержания хлороформа в питьевой воде / А.Ф.Скворцов, Е.П. Сергеев, Н.П. Елаховская и др. //Гигиена и санитария, №10, 1983.- С.10-13.

52. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники / Н.В. Кельцев М.: Химия, 1984.-592 с.

53. Кинле X. Активные угли и их промышленное применение / X. Кинле, Э. Бадер. Л.: Химия, 1984. 185 с.

54. Когановский A.M. Адсорбция органических веществ из воды / A.M. Когановский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко, И.Г. Рода. Л.: Химия, 1990.-256 с.

55. Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессе водоподготовки / A.M. Когановский. Киев.: Наук, думка, 1983. — 240 с.

56. Когановский A.M. Адсорбционная технология очистки сточных вод /A.M. Когановский. Киев.: Наук, думка, 1981. —320 с.

57. Когановский A.M. О применимости уравнения ТОЗМ к адсорбции из растворов активными углями / A.M. Когановский, Т.М. Левченко // Журнал физической химии. 1972. - Т. 46. - № 7. - С. 1789 - 1793.

58. Когановский A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / A.M. Когановский, Н.А. Клименко, Т.М. Левченко, P.M. Марутовский, И.Г. Рода. М.: Химия, 1983. 288 с.

59. Когановский A.M. Влияние осаждения оксида железа в порах активного угля на адсорбцию фенола и красителя прямого алого / A.M. Когановский, Л.Н. Продан // Химия и технология воды, 1988. — Т. 10, № 3. С. 229-231.

60. Коломейцева М. Г. Микроэлементы в медицине / М. Г. Коломейцева, Р. Д. Габович М.: Медицина, 1970. - 288с.

61. Компания «Чистая вода» // Кемерово, 2004. С. 17.

62. Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы / А.А. Конкин М.: Химия. 1974.-376 с.

63. Коробецкий И.А. Генезис и свойства минеральных компонентов углей / И.А. Коробецкий, М.Я. Шприт. Н.: Наука «Сибирское отделение», 1988,- 185 с.

64. Королев В.Г. Адсорбция олеата натрия из водных растворов на поверхности магнетита / В.Г. Королев, А.Г. Рамазанова, В.И. Яшкова, О.В. Балмасова // Журн. физ. химии. 2000. т. 74. - № 11. - С. 20722075.

65. Кочеткова А. А. Функциональные ингредиенты и концепция здорового питания / А. А. Кочеткова, И. Н. Нестерова // Ingredients. 2002. - №2 (9). - С. 4-7.

66. Красовский Г.Н. Критерии опасности галогенсодержащих веществ, образующихся при хлорировании воды / Г.Н. Красовский, Н.А. Егоров //Токсикологический вестник, № 3 (май-июнь), 2002. С. 12-17.

67. Кузьмичева М. И. Рынок напитков России / М. И. Кузьмичева // Современная торговля. 2003. - №6. - С. 5-8.

68. Кульский Л.А. Справочник по свойствам и методам анализа и очистки воды / Л.А. Кульский, И.Т. Гороновский, A.M. Когановский, М.А. Шевченко. Киев.: Наук, думка, 1980. 1205 с.

69. Куприн В.П. Адсорбция азотсодержащих гетероциклических соединений из водных растворов на железе и оксиде а РегОз / В.П. Куприн, М.В. Иванова, Н.В. Николенко // Журн. физ. химии. - 2000. т. 74.-№7.-С. 1277- 1282.

70. Куракин М. С. Значимость потребительских свойств безалкогольных напитков / М. С. Куракин, Г.А. Гореликова, JT.A. Маюрникова // Пиво и напитки. 2004. - №3. - С. 48-50.

71. Назаров JI. Структура и реакции углей / JI. Назаров, Г. Ангелова. София: Из-во Болгарской АН, 1990. 232с.

72. Ларин А.В. Динамика адсорбции паров веществ на активных углях /

73. A.В. Ларин, М.Л. Губкина, Н.С. Поляков // Российский химический журнал, 1995. Т. XXXIX, № 6. - С. 143 - 148.

74. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза / Н.Н. Лебедев. Учебник для вузов, 4-е изд., перераб. и доп. М.:Химия, 1988.-592с.

75. Лосева Л.Д. Сорбция фенола и его производных молекулярными сорбентами / Л.Д. Лосева, Т.А. Власова // Тезисы докладов зональной конференции, Пенза, 10-11 сент., 1990. С. 41 - 42.

76. Лукиных Н.А. Методы доочистки сточных вод / Н.А. Лукиных, Б.А. Липман, В.П. Кришитул. М.: Стройиздат, 1978. 156 с.

77. Лурье Ю.Ю. Химический анализ сточных вод / Ю.Ю. Лурье — М. -1974.

78. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Лурье Ю.Ю. М.: Химия, 1984. 448с.

79. Мазаев В.Г. Качество питьевой воды / В.Г. Мазаев, Г.Г. Шлепнина,

80. B.И. Мандрыгин. М.: Колос, 1999.- 300 с.

81. Мамонова Л.Г. Живой источник «Талинка» / Л.Г. Мамонова // Кузнецкий край. 2000/12 - №140. - С. 10.

82. Мамченко А.В. Анализ строения системы пор активных углей по данным адсорбции из водных растворов / А.В. Мамченко, Г.И. Якимова // Химия и технология воды. 1988, Т.10.№3, С.205-209.

83. Мартуновский P.M. Метод определения параметров изотерм адсорбции на основе ТОЗМ / P.M. Мартуновский, Н.Г. Антонюк, И.Г. Рода, О.И. Лата // Химия и технология воды. 1991. - Т. 13. - № 11.— С. 972 - 984.

84. Марутовский P.M. Массопередача многокомпонентных смесей в системе жидкость — твердое тело / P.M. Марутовский // Химия и технология воды, 1986. Т. 8, № 3. - С. 3-14.

85. Маршак А.Б. Технология сульфатно-целлюлозного производства. Уч. пособие / А.Б. Маршак/ Л.: ЛТА. 1977. - 115 с.

86. Махорин К.Е. Физико-химические характеристики углеродных адсорбентов / К.Е. Махорин, И.Я/ Пищай // Химия и технология воды. 1996.-Т. 18. -№ 1.- С.

87. Машковский М. Д. Нормы физиологической потребности в пищевых веществах и энергии / М. Д. Машковский. 11-е изд. - М.: Медицина, 1996.-688 с.

88. Маюрникова Л.А. Товарная экспертиза новых напитков, обогащенных микронутриентами / Л.А. Маюрникова, Г.А. Гореликова // Пиво и напитки, 2002. № 4. - С. 40-43.

89. Маюрникова Л.А. К проблеме селено дефицита в Кузбассе / Л.А. Маюрникова, Г.А. Гореликова, Е.В. Шигина // Техника и технология пищевых производств: сборник научных работ / Под редакцией В.П. Юстратова / КемТИПП. Кемерово, 2004. - С. 277 - 281.

90. Миклашевский Н. В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры / Н. В. Миклашевский. 12-е изд. - М.: АНС, 2000. - 532с.

91. Николадзе Г.И. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения / Г.И. Николадзе -М.: Высшая школа ,1984.-368с.

92. Николаева М.А. Товароведение потребительских товаров. Теоретические основы. Учебник для вузов. / М.А. Николаева. М.: Издательсьво НОРМА, 1997. - 283 с.

93. Николенко Н.В. Адсорбция органических соединений посредством координационных и водородных связей / Н.В. Николенко, В.Г. Верещак, А.Д. Грабчук // Журн. физ. химии. 2000. т. 74. - № 12. - С. 2230 - 2235.

94. О пористой структуре углеродных адсорбентов, полученных при пиролизе в токе водяного пара /Минкова В., Ангелова Г., Гергова К., Люцанов М. //Изв. хим./БъмгАН.- 1990. -Т.23, № 1.- С. 89.

95. Основы общей и промышленной токсикологии (руководство) / Н.А. Толоконцева, В.А. Филова.-Л.:Медицина, 1976.-304с.

96. Остроумова JL А. Биотехнология и процессы пищевых производств / JI. А. Остроумова, В. И. Брагинский // Сборник научных работ / КемТИПП. Кемерово, 2000. - С. 79-82.

97. Парфит Г. Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел / Г. Парфит, К. Рочестер. М.: Мир, 1986. 488 с.

98. Позняковский В. М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров: Учебник / В. М. Позняковский. 3-е изд. - Новосибирск: Новосиб. ун-та, 1999. - 448 с.

99. Позняковский В.М. Экспертиза напитков: Учеб-справ, пособие / В.М. Позняковский, В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева и др.; под общ.ред. чл.корр. РАЕН, проф. В. М. Позняковского 2-е изд., стереот. -Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. - 384 с.

100. Поляков Н.С. Современное состояние теории объемного заполнения микропор / Н.С. Поляков, Г.А. Петухова // Российский химический журнал. 1995. т. XXXIX. - № 6. - С. 7-9.

101. Поляков Ю.А. Производство сульфатной целлюлозы. Уч. пособие / Ю.А. Поляков, В.И. Рощин. М.: Лесная промышленность. 1979. -С.376-378.

102. Попов Н.Ф. Извлечение фенола из сточных вод экстрактивной ректификацией / Н.Ф. Попов // Химия и технология воды.-1984.-Т.б.№1.-С.5б-58.

103. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод в химической промышленности / В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт -Л.: Химия. 1977.463 с.

104. Рабухова Т.О. Адсорбция спиртов из бинарных растворов на активных углях / Т.О. Рабухова, А.Б. Арзамасцева, Н.А. Окишева, С.Н. Коновалова // Журн. физ. химии. 2ООО. т. 74. - № 2. - С. 345 - 347.

105. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах /-П.А. Ребиндер. М.: Химия, 1978. 368 с.

106. Роберте Дж. Основы органической химии / Дж. Роберте, М. Касерио. М.: Мир, 1978.-С.888.

107. Родина Т.Г. Дегустационный анализ продуктов. Уч. пособие. / Т.Г. Родина, Г.А. Byкс.- М.: Колос, 1994.-192 е.: ил.

108. Сергеев С.Г. Структура и закономерности загрязнения летучими хлорорганическими соединениями речной и питьевой воды в Кузбассе / Сергеев С.Г., Казнин Ю.Ф., Кравчук А.В. //Гигиена и санитария, №8, 1993.- С.11-13.

109. Славинская Г.В. Влияние хлорирования на качество питьевой воды / Г.В. Славинская // Химия и технология воды, 1991. Т. 13, № 11. - С. 1013-1019.

110. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов Л:Химия, 1982. -С.180.

111. Сорбция платиновых металлов углеродными сорбентами / И.А. Тарковская, Н.В. Кулик, С.В. Росоха // Журн. физ. химии. 2000.- Т.74, № 5.- С.899-903.

112. Спиричев В. Б. Дефицит микронутриентов и отечественные продукты лечебно-профилактического питания для его коррекции / В. Б. Спиричев, JI. Н. Шантюк; под общ. ред. В. Б. Спиричева. — М.: Экономика, 1998. 548 е., ил.

113. Справочник по товароведению продовольственных товаров / Т. Г. Родина, М. А. Николаева, JI. Г. Елисеева и др. М.: Колос, 2004. - 608 с.

114. Сравнительное изучение структурно-сорбционных свойств активированных волокнистых материалов и гранулированных активных углей / Н.А. Клименко, В.А. Кожанов, А.Е. Бартницкий, Т.М. Левченко //Химия и технология воды. 1992,- Т. 14, № 2.- С. 1000-1015.

115. Тарковская И.А. Окисленный уголь / И.А. Тарковская. Киев.: Наук, думка, 1981.-2000 с.36

116. Тарковская И.А. Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности / И.А. Тарковская, В.Е. Гоба, А.Н. Томашевская. М.: Наука, 1983.-250 с.

117. Терентьев А. Н. Новости рынка безалкогольных напитков / А. Н. Терентьев, Ю.Н. Обенко // Пиво и напитки. 2002. - №5. - С. 48-49.

118. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочник / Под ред. Глушко В.П. Т.2, кн.1. М.: Наука, 1979.-440с.

119. Технология пластических масс./ Изд-во 3-е, перераб. и доп.-М.: Химия, 1988.-560 с.

120. Тимофеев Д.П. Кинетика адсорбции / Д.П. Тимофеев. М.: Изд-во АНСССР, 1962.-252 с.

121. Товбин Ю.К. Теория физико-химических процессов на границе газ -твердое тело / Ю.К. Товбин. М.: Наука, 1990. 288 с.

122. Толмачев A.M. Термодинамика сорбции. Химические потенциалы компонентов сорбционного раствора и некоторые особенности сорбционной фазы органической емкости / A.M. Толмачев //Журн.физ.химии. 1978.Т.52, №.4.С. 1050-1052.

123. Томаноская В.Ф. Фреоны. Свойства и применение. Государственный институт прикладной химии (ГИПХ) / В.Ф. Томаноская, Б.Е. Колотова.-JT.: Изд-во «Химия». 1970, 182 с.

124. Тутельян В. А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека / В. А. Тутельян, В. А. Спиричев, Б. П. Суханов и др.— М.: Колос, 2002. 424с.

125. Угли активные. Каталог НИИТЭХИМ / Сост. С.Л. Глушанков, В.В. Коноплева, Н.Г. Любченко. Черкассы, 1983. 16 с.

126. Угли активные. / Сост. Е.И. Зорина, К.Б Бушин. Пермь, 1999. 45 с.

127. Устинов Е.А. Статистическая интерпретация уравнения Дубинина-Радушкевича / Е.А. Устинов, Н.С. Поляков, Т.А. Петухов // Изв. АН сер. хим. 1991. - № 1. - С. 261 - 265.

128. Фазовые переходы в модели БЭТ с учетом взаимодействия молекул плоскости и неоднородности поверхности сорбента / Ю.В. Шулепов, В.В. Кулик, А.В. Пустовит, Ю.И. Тарасевич// Журн. физ. химии. 1989.Т. 63, № 2.- С.442-448.

129. Федоткин И.М. Об определении коэффициента внешнего массообмена и адсорбции из растворов / И.М. Федоткин, A.M. Когановский, И.Г. Рода, P.M. Марутовский // Физическая химия, 1974. -Т. 48, №2.-С. 473-475.

130. Фенелонов В.Б. Пористый углерод / В.Б. Фенелонов Новосибирск, 1995.-518 с.34

131. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы / А.С. Фиалков. М.: Энергия, 1979.-319с.

132. Фишман Г.И. Водоснабжение и очистка сточных вод / Г.И. Фишман -М.:Стройиздат.~ 1971 .-200с.

133. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии / Д.А. Фридрихсберг/ Л.: Химия, 1984.-369 с.

134. Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Советская энциклопедия, 1983 792 с.

135. Химия промышленных сточных вод / Под ред. Рубина A.M. М.: Химия, 1983.-С. 93-123.

136. Хромченко Я.Л. Газохроматографическое определение летучих галогенорганических соединений в воде / Я.Л. Хромченко // Химия и технология воды. 1987.- Т.9, № 5.- С.422-438.

137. Чекалин Н.В. Физика и физикохимия жидкостей / Н.В. Чекалин, М.И. Шахпаронов. М.: МГУ, 1972. 151 с.

138. Чистяков, В. Ю. «Вторая жизнь» для минеральной воды / В. Ю. Чистяков // Пиво и напитки. - 2003. - №5. - С. 37-38.

139. Шакиров Л.Г. Выделение 2,4-дихлорфенола из продуктов хлорирования фенола / Л.Г. Шакиров // Химическая промышленность. 1987. - №2. 75-76с.

140. Шамшурин А.А. Физико-химические свойства пестицидов / А.А. Шамшурин, М.З. Кример -М.: Химия, 1976.-328с.

141. Шкилев В.П. Модифицированное уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции / В.П. Шкилев // Журн. физ. химии. -2001. т. 75.-№7.-С. 1476- 1481.

142. Шретер В. Химия: Справочное издание / В. Шретер. М.: Химия, 1989.-93 с.

143. Шурыгин А.П. Огневое обезвреживание промышленных сточных вод / А.П. Шурыгин, М.Н. Бернадинер -Киев:Техника, 1976.-102с.

144. Щеплягина JT. А. В XXI век без йодного дефицита / Л. А. Щеплягина // Загрязнение продуктов питания, дефицит йода и здоровье населения России: доклад по политике в области охраны здоровья и населения. -Кемерово, 2000. С. 108-135.

145. Эльтеков Ю.А. Уравнение изотермы адсорбции линейных макромолекул из растворов // Физическая адсорбция из многокомпонентных фаз.- М.: Наука, 1972. С.214 - 221.

146. Эльтекова Н.А. Описание изотерм адсорбции воды из растворов в н-октане и п-ксилоле цеолитами типа А и X на основе ТОЗМ / Н.А. Эльтекова, Ю.А. Эльтеков // Журнал физической химии. 2000. — Т. 74.-№3.- С. 488 -496.

147. Эльтекова Н.А. Константы уравнений изотерм адсорбции п-нитротолуола т толуола из водных растворов полимерными сорбентами / Н.А. Эльтекова, Ю.А. Эльтеков // Журнал физической химии. 2000. - Т. 74. - № 4. - С. 700 - 707.

148. Barton S.S. Adsorption from Dilute, Binary Aqueous Solutions / S.S. Barton // Journal of Colloid and Interface Science, 158 (1993). p. 64 - 70.

149. Kennedy K. Optimization of soybean peroxidase treatment of 2,4-diclorophenol / K. Kennedy, K. Alemany, M. Warith // Water SA. 2002. -28, №2.-C. 149-158.

150. Kipling J.J. Adsorption from solutions of non-elektrolytes / J.J. Kipling // Academic Press, London, 1975. 350 p.

151. Mahanty J / J. Mahanty, B.W. Ninham- New York San Francisco.: Acad. Press, 1976. - p. 236.

152. Margenay H. Theory of intermolecular forces / H. Margenay, N.R. Kestner- London: Pergamon Press, 1974. p. 400.

153. Oliver J.P. On physical adsorption / J.P. Oliver- New York London

154. Sydney // J. Wiley and Sons Ins. 1984. p. 400.

155. Removal of pentaclorophenol from water by AC corona discharge treatment in out / Brisse Han-Lois // J. Trace and Microprobe Techn. -1998.-16, №3.-C.363-370.

156. Zhu S. Adsorption of pyridine onto spend rundle oil shale in dilute aqueous solution / S. Zhu, P.R.F. Bell, P.F. Greenfild //Water Research, 22 (1988),-№10.-p.1331 1337.

157. ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха,цветности и мутности.

158. ГОСТ 6687.0-86. Продукция безалкогольной промышленности. Правила приемки и методы отбора проб.

159. ГОСТ 28188-91. Напитки безалкогольные. Общие технические условия.

160. ГОСТ Р 51232-98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества. Введ. 1998-12-17.-М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.

161. ГОСТ 6687.5-86. Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения органолептических показателей и объема продукции.

162. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: СанПиН 2.1.4.1074-01: утв. гл. сан. врачом РФ 26.09.2001: ввод в действие с 01.01.02.

163. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: СанПиН 2.3.2.1078-01: утв. гл.сан. врачом РФ 14.11.01: ввод в дейст. с 01.07.02.-М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002.-168 с.

164. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества: СанПиН 2.1.4.1116-02: утв. гл.сан. врачом РФ 15.03.02: ввод в дейст. с 01.07.02.

Похожие работы

Технология продовольственных продуктов
05.18.00