ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2022-3-28-33ekip-2025Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSОчистка подземных вод от ионов тяжелых металлов композиционной нанофильтрационной мембранойPurification of Underground Water From Heavy Metal Ions with a Composite Nanofiltration MembraneФазуллинД.Д.FazullinD.D.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruМавринГ.В.MavrinG.V.

канд. хим. наук. зав. кафедрой

Cand. Sci. (Chem.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruКазанский федеральный университетРоссияKazan Federal UniversityRussian Federation2022020320222632833Copyright © ООО "Калвис", 20222022ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2025

Предложен способ получения композиционной мембраны с поверхностным слоем для процессов водоподготовки. Методом погружения полимерной подложки из нейлона-66 в раствор ацетата целлюлозы (АЦ) в ацетоне получены композитные мембраны нейлон-АЦ. Изучены свойства мембран, установлены параметры нанофильтрации композиционных мембран. Исследовано содержание ионов тяжелых металлов в подземной воде. Определена удельная производительность мембран по дистиллированной и подземной воде в зависимости от количества нанесенных слоев АЦ. Установлена селективность композитной мембраны по отношению к ионам металлов, задерживающая способность по которым составила в среднем 86 % при удельной производительности 137 дм3/(м2·ч), что превосходит производительность коммерческой мембраны нанофильтрации.

A method for obtaining a composite membrane with a surface layer for water treatment processes is proposed. Nylon-AC composite membranes were obtained by immersion of a polymer substrate made of nylon-66 in a solution of cellulose acetate (AC) in acetone. The properties of membranes have been studied, the parameters of nanofiltration of composite membranes have been established. The content of heavy metal ions in underground water has been studied. The specific performance of membranes for distilled and underground water is determined depending on the number of applied layers of AC. The selectivity of the composite membrane with respect to metal ions was established, the retention capacity for which averaged 86 % with a specific productivity of 137 dm3/(m2·h), which exceeds the performance of a commercial nanofiltration membrane.

подземные водыводоочисткаионы тяжелых металловнанофильтрациякомпозитная мембранаацетат целлюлозыgroundwaterwater treatmentheavy metal ionsnanofiltrationcomposite membranecellulose acetateReferencesLiao Z.P., Fang X.F., Li J.S. Incorporating organic nanospheres into the polyamide layer to prepare thin film composite membrane with enhanced biocidal activity and chlorine resistance. Separation and purification technology. 2018. Vol. 207. P. 222—230.Liao Z.P., Fang X.F., Li J.S. Incorporating organic nanospheres into the polyamide layer to prepare thin film composite membrane with enhanced biocidal activity and chlorine resistance. Separation and purification technology. 2018. Vol. 207. P. 222—230.Yamamoto K., Muragishi H., Mizumo T. Diethylenedioxane-bridged microporous organosilica membrane for gas and water separation. Separation and purification technology. 2018. Vol. 207. P. 370—376.Yamamoto K., Muragishi H., Mizumo T. Diethylenedioxane-bridged microporous organosilica membrane for gas and water separation. Separation and purification technology. 2018. Vol. 207. P. 370—376.Fazullin D.D., Fazullina L.I., Fazylova R.D. Obtaining and properties of a composite membrane with a surface layer of cellulose acetate. Journal of Physics: Conference Series. 2019. № 1347. P. 012035.Fazullin D.D., Fazullina L.I., Fazylova R.D. Obtaining and properties of a composite membrane with a surface layer of cellulose acetate. Journal of Physics: Conference Series. 2019. № 1347. P. 012035.Фазуллин Д.Д., Маврин Г.В., Салахова А.Н. Получение и характеристики многослойной мембраны c поверхностными слоями для обессоливания воды. Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. № 2. С. 1—11.Фазуллин Д.Д., Маврин Г.В., Салахова А.Н. Получение и характеристики многослойной мембраны c поверхностными слоями для обессоливания воды. Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. № 2. С. 1—11.He M., Chen H., Zhang X.J. Construction of novel cellulose/chitosan composite hydrogels and films and their applications. Cellulose. 2018. Vol. 25. Iss. 3. P. 1987—1996.He M., Chen H., Zhang X.J. Construction of novel cellulose/chitosan composite hydrogels and films and their applications. Cellulose. 2018. Vol. 25. Iss. 3. P. 1987—1996.Lakard S., Magnenet C., Mokhter M.A. Retention of Cu(II) and Ni(II) ions by filtration through polymer-modified membranes. Separation and purification technology. 2015. Vol. 149. P. 1—8.Lakard S., Magnenet C., Mokhter M.A. Retention of Cu(II) and Ni(II) ions by filtration through polymer-modified membranes. Separation and purification technology. 2015. Vol. 149. P. 1—8.Mokhter M.A., Lakard S., Magnenet C. Preparation of polyelectrolyte-modified membranes for heavy metal ions removal. Environmental technology. 2017. Vol. 38. Iss. 19. P. 2476—2485.Mokhter M.A., Lakard S., Magnenet C. Preparation of polyelectrolyte-modified membranes for heavy metal ions removal. Environmental technology. 2017. Vol. 38. Iss. 19. P. 2476—2485.Cho K.L., Lomas H., Hill A.J., Caruso F. Spray Assembled, Cross-Linked Polyelectrolyte Multilayer Membranes for Salt Removal. Langmuir. 2014. Vol. 30 Iss. 29. P. 8784—8790.Cho K.L., Lomas H., Hill A.J., Caruso F. Spray Assembled, Cross-Linked Polyelectrolyte Multilayer Membranes for Salt Removal. Langmuir. 2014. Vol. 30 Iss. 29. P. 8784—8790.Abadikhah H., Kalali E.N., Behzadi S. Amino functionalized silica nanoparticles incorporated thin film nanocomposite membrane with suppressed aggregation and high desalination performance. Polymer. 2018. Vol. 154. Iss. SI. P. 200—209.Abadikhah H., Kalali E.N., Behzadi S. Amino functionalized silica nanoparticles incorporated thin film nanocomposite membrane with suppressed aggregation and high desalination performance. Polymer. 2018. Vol. 154. Iss. SI. P. 200—209.Gohari B., Abu-Zahra N. Polyethersulfone Mem branes Prepared with 3-Aminopropyltriethoxysilane Modified Alumina Nanoparticles for Cu(II) Removal from Water. ACS OMEGA. 2018. Vol. 3. Iss. 8. P. 10154—10162.Gohari B., Abu-Zahra N. Polyethersulfone Mem branes Prepared with 3-Aminopropyltriethoxysilane Modified Alumina Nanoparticles for Cu(II) Removal from Water. ACS OMEGA. 2018. Vol. 3. Iss. 8. P. 10154—10162.Фазуллин Д.Д., Фазуллина Л.И., Маврин Г.В., Шайхиев И.Г., Дряхлов В.О. Композитные мембраны с поверхностным слоем из ацетата целлюлозы для водоочистки и водоподготовки. Перспективные материалы. 2021. № 2. С. 32—40.Фазуллин Д.Д., Фазуллина Л.И., Маврин Г.В., Шайхиев И.Г., Дряхлов В.О. Композитные мембраны с поверхностным слоем из ацетата целлюлозы для водоочистки и водоподготовки. Перспективные материалы. 2021. № 2. С. 32—40.Lazarev S.I., Golovin Yu.M., Khorokhorina I.V. Influence of the structure of the surface cellulose acetate layer on the transport characteristics of ultrafiltration composite mem branes. Journal of engineering physics and thermophysics. 2021. Vol. 94. Iss. 2. P. 384—391.Lazarev S.I., Golovin Yu.M., Khorokhorina I.V. Influence of the structure of the surface cellulose acetate layer on the transport characteristics of ultrafiltration composite mem branes. Journal of engineering physics and thermophysics. 2021. Vol. 94. Iss. 2. P. 384—391.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.