Comparison of efficiency of different methods of microwave activation of bentonite in the process of its treatment of wastewater from phosphate excess | Порівняння ефективності різних способів мікрохвильової активації бентоніту у процесі очищення ним стічних вод від надлишку фосфатів

English. The influence of microwave radiation on the sorption capacity of the natural clay sorbent bentonite in the process of extracting phosphate ions from wastewater has been studied. In the course of research we applied the following issues: the method of X-ray phase analysis of the sorbent was used to determine its purity; microwave irradiation of bentonite for its activation; photometric analysis to determine the content of phosphates in wastewater before and after extraction with a sorbent. The upper reaches of the Prut River near the town of Yaremche (Ivano-Frankivsk Region, Ukraine) were selected for research. The previously published data of the author of the article and other researchers that the amount of pollutants in river water in this area has increased, in particular, phosphorus compounds, have been confirmed. This fact is proved not to be significantly affected by incompletely treated wastewater from sanatoriums and other recreational facilities in the city of Yaremche, which contain excess phosphate ions. Based on his own previous research and current work, the author proposed to remove these ions using the natural sorbent bentonite, activated by microwaves in different ways. The first is microwave irradiation of bentonite in clean water, removal of this wash water, and then introduction of bentonite activated in this way into wastewater ("stimulation"). The second is the direct introduction of untreated (native) bentonite into wastewater and microwave irradiation of the resulting suspension ("direct irradiation"). Microwave activation of bentonite in both cases is shown to increase the coefficient of extraction of phosphate ions from wastewater several times, compared with native bentonite. Sequentially, "direct irradiation" gives better results in laboratory conditions in terms of the degree of removal of phosphate ions, relative to the method of "stimulation". It is shown that it is quite difficult to carry out "direct irradiation" of bentonite suspension on an industrial scale. Therefore, there is a proposal to use the method of "stimulation" of bentonite to remove excess phosphates from wastewater at the actual treatment plants.

Ukrainian. Досліджено можливості зменшення вмісту фосфатів у скидах стічних вод прибережних населених пунктів малих річок шляхом сорбційного очищення. Для прикладу обрано верхню течію річки Прут в околицях міста Яремче (Івано-Франківська обл., Україна). Підтверджено раніше опубліковані дані автора статті та інших дослідників про те, що у річковій воді на вказаній ділянці збільшилась кількість забруднювачів, зокрема сполук фосфору. Показано, що значний вплив на цей факт мають не повністю очищені стічні води санаторіїв та інших рекреаційних закладів міста Яремче, які містять надлишок фосфат-іонів. На підставі власних попередніх досліджень та теперішньої роботи запропоновано вилучати ці іони за допомого природного сорбенту бентоніту, активованого мікрохвилями у різні способи. Один з них – опромінення бентоніту мікрохвилями у чистій воді, видалення цієї промивної води, а тоді внесення активованого у такий спосіб бентоніту у стічну воду. Цей спосіб названо "стимуляція". Другий спосіб – безпосереднє внесення необробленого (нативного) бентоніту у стічну воду, а мікрохвильовому опроміненню піддається вже приготовлена суспензія. Такий спосіб названо "пряме опромінення". Показано, що мікрохвильова активація бентоніту в обох випадках збільшує коефіцієнт вилучення фосфат-іонів із стічних вод у декілька разів, порівняно з нативним бентонітом. Виявлено, що у лабораторних умовах "пряме опромінення" дає кращі результати щодо ступеня вилучення фосфат-іонів, відносно способу "стимуляції". Показано, що у промислових масштабах здійснити "пряме опромінення" суспензії бентоніту досить складно. Подано обґрунтовану пропозицію використовувати спосіб "стимуляції" бентоніту для вилучення надлишку фосфатів із стічних вод на реально працюючих очисних спорудах.