Метод на сорбция за почистване на отпадъчни води. Съвременни високотехнологични технологии

Есе

Обсъждат се методи за пречистване на сорбцията и йоните за пречистване на отпадъчни води, обхватът на концентрациите на замърсители за метода на адсорбция. Обсъждат се редица сорбенти. Регенериращи процеси.

Ключови думи:

Приложение

Известно е, че адсорбция Методите се използват при пречистване на водата, при пречистване на вода за дълбоко пречистване на отпадъчни води от разтворени органични вещества след биологично пречистване, в местни инсталации пречистване на запасаАко концентрацията на тези вещества във вода е малка и те не се раздават или са силно оксични и в хидрометалургия. Горна част на приложението сорбция Методи 1000 mg / l. Долната граница на използване от 5 mg / l. Използването на местни инсталации се счита за препоръчително, ако веществото е добро адсорбилиес малка специфична консумация адсорбент.И концентрацията на замърсителя се приближава към горната граница. Сорбционните системи за третиране работят при ниски концентрации на замърсител (до 100 mg / l), висок линеен дебит и коефициенти на високо разпределение сорбат в сорбент В сравнение с хоросан. Приложи сорбиацияза неутрализация отпадъчни води от феноли, хербициди, пестициди, ароматни нитро съединения, повърхностно активни вещества, багрила, тежки метали и др. Предимството на метода е висока ефективност, възможност пречистване на отпадъчни води съдържащи редица токсични вещества, както и за извличане и възстановяване на тези вещества. На пазара има голямо разнообразие сорбенти. Адсорбция пречистване на отпадъчни води може да бъде регенеративно, с отстраняване на вещество от адсорбент. и неговото изхвърляне. Тя може да бъде разрушителна, при която се извлича отпадъци вода Веществата се унищожават заедно с адсорбент. Ефективност адсорбция почистване на запас достига 80-95% и зависи от химическата природа адсорбент., стойностите на повърхността на адсорбция и неговата наличност, от химическа структура Замърсителното вещество и химическата форма на неговото местоположение в околната среда. Ние прилагаме основно регенеративен сорбция пречистване на запаса, с оригинални методи за регенерация и елуиране на носители.

Адсорбенти

Като сорбенти Използвайте следното различни вещества: Активен въглища, синтетични сорбенти И някои производствени отпадъци (пепел, шлаки, слоеве, стърготини и др.). Минерални сорбенти - глина, силициев гел, алумино и метални хидроксиди се използват за адсорбция на различни вещества от отпадъчни води сравнително рядко, тъй като енергията на взаимодействие с водните молекули е голяма и понякога надвишава енергията адсорбция. Най-гъвкав адсорбенти Въпреки това, те трябва да имат определен комплекс от имоти. Активните въглища трябва слабо да взаимодействат с водните молекули и доброто - с органични вещества, да бъдат относително големи (с ефективен радиус на адсорбционни пори в диапазона от 0.8-5.0 тях, или 8-50 а), така че повърхността им да е налична за органични молекули . С малко време за контакт с зашийте водата те трябва да имат високо адсорбция Висок капацитет Селективност и ниско ограничение с регенерацията. В съответствие с последното условие, разходите за реагенти за регенериране на въглища ще бъдат малки. Въглища трябва да бъдат механично издръжливи, бързо закръглени с дренаж, да имат монодисенс от гранулометричния състав. В процеса Пречистване на запаса Използват се финизърнати адсорбенти с частици от 0.25-0.5 mm частици и силно диспергирани въглища с частици по-малко от 40 микрона. Въглища трябва да имат ниска каталитична активност във връзка с окислителни реакции, кондензация и т.н., както някои органични веществаразположен в отпадъчни водимогат да окисляват и изхвърлят при преминаване поток. Тези процеси се ускоряват от катализатори. Дневните вещества са запушени Адсорбенттова, което затруднява регенерацията на ниската температура. И накрая, те трябва да имат ниска цена, да не намаляват адсорбционния капацитет след регенерацията и да осигурят голям брой цикли на работа. На практика всеки материал, съдържащ въглерод може да бъде суровини за активни въглища: въглища, дърво, полимери, хранителни, целулоза и хартия и други индустрии. Адсорбционният капацитет на активните въглища е следствие от силно развита повърхност и порьозност. Карбохром и въглепажите са гранулирани въглеродни сорбенти. Те се отнасят до по-широки материали, специфичната им повърхностна площ от 10 до 100 m 2 / g (A.V.Kislev, dpposhkus, ya.i.yashin молекулярни бази на адсорбционна хроматография.-m.: Химия, 1980). Те имат висок сорбтен капацитет, механично издръжлив, но толкова скъпо, че се използват само в хроматография. В пречистване на отпадъчни води Все още се използват въглища, въпреки че са създадени много по-ефективни материали.

Основи на процеса на адсорбция

Вещества добре адсорбирани от отпадъчни води активни въглища, имат изпъкнал изотерм адсорбцияи лошо адсорбиране - вдлъбнати. Изотерм на адсорбция на вещество, разположено в отпадъчни водиОпределя експерименталния начин. Ако е в отпадъчни води Има няколко компонента, за да се определи възможността за тяхната съвместна адсорбция за всяко вещество, стойността на стандартната диференциална свободна енергия се намира и определя разликата между максималната и минималната стойност. Ако разликата е повече от някаква критична стойност, е възможно съвместната адсорбция на всички компонента. Ако това състояние не се спазва, почистването се извършва последователно на няколко стъпки. Процент адсорбция зависи от концентрацията, естеството и структурата, разтворени в наличност Вещества, температура на водата, вид и свойства адсорбент.. В общия случай адсорбция се състои от три етапа: прехвърляне на вещество от отпадъчни води На повърхността на зърната адсорбент. (външна дифузия), всъщност адсорбционен процес, Движение на веществото вътре в зърната адсорбент. (вътрешнофузионна област). Смята се, че самата скорост адсорбция Чудесно и не ограничава общата скорост на процеса. Следователно ограничителният етап може да бъде външна или вътрешна дифузия. В някои случаи процесът е ограничен от двата етапа. Във външната дифузионна област скоростта на трансфер се определя главно чрез интензивността на турбуленцията на потока, която преди всичко зависи от скоростта на течност. В интрадеантската област интензивността на масовия трансфер зависи от вида и размера на порите на адсорбент, от формите и размера на нейните зърна, върху размера на молекулите на адсорбиращите вещества, от коефициента на масовия проводник. Като се имат предвид всички тези обстоятелства, определят условията, при които адсорбция почистване отпадъци Водите идват с оптимална скорост. Процесът е препоръчително да се извършва с такива хидродинамични режими, така че да е ограничено в интрадефюзната област, чието съпротивление може да бъде намалено чрез промяна на структурата на адсорбент и намаляване на размера на зърното. За индикативни изчисления се препоръчва да се вземат следните стойности на скоростта и диаметъра на зърното. адсорбент.: Скорост от 1,8 m / h и размер на частиците е 2,5 mm. При стойности по-малко от посочения, процесът е ограничен от външната дифузионна област, при големи стойности - при интрадесъка.

Адсорбционни инсталации

Процесът на адсорбция пречистване на морската вода олово с интензивно разбъркване адсорбент. С вода, при филтриране на вода през слой адсорбент. или в кипящ слой на инсталациите на периодични и непрекъснати действия. Със смесване адсорбент. ТАКА зашийте водата Активните въглища под формата на частици е 0.1 mm и по-малко. Процесът се извършва в една или повече стъпки. 15-20% окачване на въглища се доставят отгоре и по-долу зашийте водата. Излишните въглища се отстраняват в колекцията.

Ние произвеждаме и доставяме алфа-7XC-7XC сорбционни модули, както и различни филтри за налягане. Не-perm. adsorber Имате удобно горно натоварване, което е предимство със силно замърсяване на канализацията, когато е необходимо да се извърши дълбока регенерация на сорбента.

Адсорбентна регенерация

Най-важният етап от процеса почистване на ада е регенерацията на активните въглища. Адсорбираните вещества от въглища се отстраняват чрез десорбция с наситена или прегрята водна пара или нагретен инертен газ. Температурата на прегрятата пара по едно и също време (с свръхналягане от 0.3-0.6 mPa) е 200-300 ° C и инертни: газове 120-140 ° С. Консумацията на пара по време на дестилацията на летливите вещества е 2,5-3 kg на 1 kg дестилирано вещество, за високо кипене 12.5-30 kg. След десорбция, двойката кондензира и веществото се отстранява от кондензат. За регенериране на въглища, добив (течна фаза десорбция) с органично ниско кипене и лесно дестилиране с водни фериботни разтворители може да се използва. При регенерация с органични разтворители (метанол, бензен, толуен, дихлоретан и т.н.), процесът се извършва по време или без нагряване. В края на десорбцията, остатъците от въглища се отстраняват с остър ферибот или инертен газ. За десорбция Адсорбираните слаби органични електролити се превеждат в дисоциирана форма. В същото време йоните влизат в разтвора, затворено в порите на въглищата, откъдето ги измиват топла вода, разтвор на киселина (за отстраняване на органични основи) или разтвор на алкали (за отстраняване на киселини). В същото време, поради йонизация, сорбатната молекула се зарежда и поради това са десорбирани. В някои случаи адсорбираното вещество се регенерира чрез химическа трансформация към друго вещество, което е по-лесно извлечено от адсорбент. В случая, когато адсорбираните вещества не представляват стойности, провеждат разрушителна регенерация чрез химически реагенти (хлорно окисление, озон или термично). Термичната регенерация се извършва в пещите с различни структури при температура 700-800 ° С в среда без кислород. Регенерацията води смес от продукти за горене или течно гориво и водна пара. Тя е свързана със загуба на въглеродна част сорбент (15-20%). Биологични методи за регенерация на въглища, при които адсорбираните вещества са биохимично окислени. Този метод за регенерация значително разширява използването на сорбент, но продължително и отнемащо време.

Примери почистване на адсорбцията

Адсорбция пречистване на отпадъчни води От нитропродукти съдържанието на което във вода е в диапазона от 1400 mg / l, произвежда въглища на CAD до остатъчното съдържание на техните не повече от -20 mg / l. Въглищата се регенерират от разтворители (бензол, метанол, етанол, метиленхлорид). Разтворителят и нитродуктите се разделят чрез дестилация. Остатъците от разтворителя от въглища се отстраняват с остра пара. За добива на феноли от отпадъчни води се използват активни въглени на различни марки. Високият капацитет на абсорбция има селективни миновници с висока целта с висока пореста структура, както и ъглите на марките IgM-90, CAD (йод), BAU, OU (сух), AG-3, AP-3. Степента на извличане на феноли от тези въглища варира от 50 до 99%. Сорбционният контейнер намалява с повишаване на средата на средата и при рН \u003d 9 е 10-15%. При концентрация на феноли до 0,5 g / l, адсорбционната стойност съответства на експоненциалната зависимост. Регенерирането на въглища се извършва в термичен метод в многократни пещи или пещи с кипящ слой при температура 870-930 ° С. В същото време се губят 10-15% от адсорбент. При регенерирането на въглища с разтворители (етилов етер, бензол, алкални), регенерацията достига съответно 85, 70 и 37%. Възможно е да се отстранят феноли от въглища и амонячна вода.

В някои случаи почистване на отпадъчни води От феноли е възможно да се извърши с употребата на такива сорбенти като диатомити, треперят, шлаки, кокс, торф, силикагел, кварцов пясък, керамзит, керамикулит и т.н. адсорбция Контейнерът им е малък. За силикагел е 30%, а за половин леглото едва 6%. Практически пълната дисумализация на отпадъчните води се постига с помощта на железен сулфат, модифициран чрез полиакриламид и карбоксиметилцелулоза като сорбент. Лигнин, импрегниран с хлорна жлеза, е в състояние да сорбизират до 92% -fenol при концентрацията на последните 3-9 mg / l. Активни въглени под формата на прахове са приложими за отстраняване на хлорганични пестициди от вода до тяхната остатъчна концентрация от 10 -Бр. mg / l. Най-големите контейнери имат въглища на OU-A, KAD, BAU, CT. Адсорбционното лечение на отпадъчни води на инсектицидни препарати "Prima-7" и "дихлофос" от токсични компоненти към изключително допустими концентрации се постига при специфична консумация на въглища AG-3 -0.06 g / 1 и скорост на филтриране 2 m / h. За да се премахнат малки количества повърхностноактивни вещества от отпадъчни води (не повече от 100-200 mg / l), се използва адсорбционното пречистване на AG-5 и BAU, чиято адсорбционен капацитет е в OD-10 15%. В допълнение, може да се използва активен антрацит (капацитет - 2%) и естествени сорбенти (торф, глина, кафяви въглища и др.), Както и шлака и пепел, чиято сорбционен капацитет зависи от рН на средата. Например, анионните повърхностно активни вещества са сорбирани от шлаката най-добре в неутрална среда. Най-ефективният процес продължава в случай, че повърхностноактивното вещество е в разтвора под формата на мицел. Процес почистванете се извършват във филтриращи колони с фиксиран слой от въглища, преминаване на вода отдолу нагоре със скорост 2-6 m / s. Преди това суспендираните вещества трябва да бъдат отстранени от водата. Регенерацията на въглища се извършва чрез гореща вода, водни разтвори на киселини (за отстраняване на корсионозащитните вещества) или алкали (за отстраняване на анионктивни повърхностно активни вещества), както и органични течности, разтварящи повърхностно активни вещества. За адсорбция на повърхностноактивни вещества могат да се използват утаяване на алуминиеви и железни хидроксиди, медни сулфиди и фосфати на калций, които се образуват при коагулант на отпадъчни води. Луничките хидроксиди имат структура с голям пори. Специфичната повърхност на техните пори е 100-400 m 2 / g. При изучаване на процеса на адсорбция на OP-7, алуминиев хидроксид се установява, че изотермите имат сложна крива, състояща се от три секции. С увеличаване на рН на сорбцията на отпадъчните води OP-7 адсорбент намалява. Адсорбцията също засяга съдържанието на електролитни отпадъчни води и масата на сорбента. Въвеждането на полиакриламамум в отпадъчните води усилва процеса на падане на хидроксидните люспи и увеличава техния адсорбионен контейнер. Предимството на въглеродните сорбенти е относително ниска цена. Липсата им се състои в тенденция към механично унищожаване, окисление. Въглища са слабо сорбрени от полярните вещества. Гранулираните сорбенти имат висока цена. Ниска плътност и хидрофобност значително усложняват сорбентното полагане в слоя, в резултат на което колоните с тях имат малък брой теоретични плочи. През последните години се появиха сорбентите, които съчетават високи световни свойства, ниска цена, висока плътност и способност за сорбита полярни вещества. По-специално, те принадлежат към ODM сорбент.Сорбент ODM. - гранулиран филтърен материал на цвета на теракота (светло оранжево), изработен от естествени суровини, със съдържанието на основните компоненти: Si02 до 84%; Fe. 2 O 3 не повече от 3,2%; Al 2 O 3 , Mgo, CAO - 8%. Токсичността на водното изпускане е задоволяваща санитарни изисквания.

Средната маса, kg / m 3: 680-720.

Специфична повърхност, m 2 / g: 120-180.

Пълен сорбционен резервоар, G / G: 1.3.

Капацитет на влага,%: 80-95.

Условна механична якост,%: 0.85.

Шлифоване,%: 0.22.

Абраболие,%: 0.09.

Общо порьозност,%: 80.

Вътрешен обем на порите, cm 3 / g: до 0.6.

Огнеупорна, OS: 1400.

Особености за петролни продукти, mg / g: 900.

Йонен обменен капацитет, доене / г: до 1.2 за разтворени соли CR, Ni и други тежки метали.

Йонен обменен капацитет за CAO, MGO, mg / g: до 950.

Коефициентът на разпределение на радионуклиди е 103-104.

Токсичността на водния изпускателна тръба е задоволяваща хигиенните изисквания.

Специфичната ефективност на естествените радионуклиди не е повече, BC / kg: 80.

Обхват: рН 5-10.

Porosity InterControlle,%: 42-52.

Сорбционен капацитет в статични условия, mg / g (динамична активност, mg / g):

Алуминий - и 1.5 (700);

Желязо - до 9.0 (850);

Петролни продукти - до 9.0 (170);

Фенол - до 16.0.

Материалът е химически стелажи, механично стабилен, омокрен с вода и може да се регенерира чрез калциниране до температура от 600 ° С.

Многогодишен опит сорбент ODM в комплексите за пречистване на отпадъчни води на Алфа потвърждаваха постоянно високи сорбционни качества на сорблята. Сорбент успешно бе доставен от Урал до Чукотка, който издържа на въздействието на ниските температури. Повишените сорбционни свойства се проявяват при прилагане към електрохимичната деградация в електрохимичното унищожаване в електрохимичните модули.

Освен това пречистване на запаса, сорбент.успешно управлявани за пречистване на вода, по-специално на пивоварната Irkutsk, и в тежки условия, на гореща вода.

Като се има предвид трудната ситуация с пия вода За по-голямата част от Русия такъв материал е от значение за пречистването на водата. Предпочитан обхват - пречистване на водата на естествени води, съдържащи железни примеси, умерени концентрации на усилващи и соли суспензии.

За правилна употреба сорбентитрябва да знаете техните свойства, собствено ноу-хау за тяхното прилагане за конкретен вид отпадъчни води. Изучавахме сорбенти в нашата лаборатория, натрупахме опит в прилагането им по време на въвеждането в експлоатация и опитна експлоатация. Ето защо ние сме в състояние да упражняваме сортиране на отпадъчни води за кратко време и високо качество.

По въпросите на оборудването на съоръженията за лечение с сорбенти, условията на тяхната работа могат да бъдат консултирани с автора на тази публикация по електронна поща [Защитен имейл]

За да приложим процеса на почистване на сорбтур, ние прилагаме както налягане, така и свободните безсмислени филтри, изпълнявани в пластмаса, неръждаемо. С умелите в чужбина на тези и други, техните предимства се проявяват напълно. По-специално, Alpha-8XCA Adsorbers с прозрачен връх позволяват да се спазва процеса на сорбция, да се изберат адсорбентните проби, за бързо извличане и изплакване на сорбент и те са за предпочитане при високи специфични натоварвания на филтърния материал. Като има предвид, че адсорбетсите на налягането работят автоматично при ниски концентрации и осигуряват по-голяма сорбционна ефективност.

В допълнение към стандартните сорбенти, имаме възможност да произвеждаме специални сорбенти, силно селективни, конфигурирани до определен сорбат

Материалите, публикувани на сайта, са защитени съгласно Закона за авторското право. Законът на Руската федерация от 9 юли 1993 г. N 5351-I "относно авторското право и сродните му права" (както е изменено от 19 юли 1995 г., 20 юли 2004 г.) и не може да се използва без разрешение на автора.

Ключови думи: Система за набиране на персонал, претендиране, сорбент, сорбция, пречистване, йонитали, политически, анионат, амфолит, сорбат, регенерация

Въведение ................................................. ....................... .... 3.

Методи на твърди води .............................................. .. 4.

Сорбционни методи за почистване ............................................. 6

Заключение ................................................... ........................ 1/1/1/1.

Списък на препратките ................................................. ............. 13.

Въведение

Отпадъчните води са благоприятна среда за развитието на различни микроорганизми, включително патогенни, които са патогени и дистрибутори на инфекциозни заболявания. Замърсяване на околната среда, отпадъчните води едновременно създават условия за появата на различни човешки заболявания и епидемии. В допълнение, канализацията могат да съдържат токсични вещества (киселини, основи, соли и т.н.), които могат да причинят отравяне на живите организми и смъртта на растенията. Отпадъчните води трябва да бъдат премахнати от селища, градове и промишлени предприятия. Преди да бъдат освободени до резервоарите, те трябва да бъдат пречистени, в противен случай ще бъдат замърсени повърхностните резервоари и подземните води и ще бъдат невъзможни използването на тях за водоснабдяване и домакински цели.

В реките и други резервоари има естествен процес на самопочистване на вода. Въпреки това, тя продължава бавно. Докато индустриалните домашни изхвърляния бяха малки, реката се справиха с него. Поради рязкото увеличаване на отпадъците от резервоара, тя вече не се справя с такова значително замърсяване. Имаше нужда да се неутрализира, почистете отпадъчните води и ги изхвърляйте.

Пречистване на отпадъчни води - пречистване на отпадъчни води, за да унищожат или премахнат вредните вещества от тях. Освобождаването на отпадъчни води от замърсяване е сложно производство. В него, както и при всяко друго производство, има суровини (отпадъчни води) и готови продукти (пречистена вода).

Твърди методи за отпадъчни води

Почистването на отпадъчни води е унищожаване или отстраняване на замърсители, дезинфекция и отстраняване на патогенни организми.

Има голямо разнообразие от методи за почистване, които могат да бъдат разделени на следните основни групи за използваните основни принципи:

- механичен Те се основават на процедурите за филтриране, филтриране, утаяване, инерционно разделяне. Позволяват разделяне на неразтворимите примеси. Според разходите механичните методи за почистване се отнасят за един от най-евтините методи.

- химически. \\ T Използвани за освобождаване на разтворими неорганични примеси от отпадъчни води. При преработка на отпадъчни води с реагенти те са неутрализирани, обезцветяване и дезинфекция. В процеса на химическо почистване се натрупва достатъчно голямо количество утайка.

- физико-химикал В същото време се използват коагулация, окисление, сорбция, екстракция, електролиза, ултрафилтрация, йонообменно почистване, обратна осмоза. Това е метод за почистване с висока производителност, характеризиращ се с висока цена. Позволява почистване на отпадъчни води от фино и груби частици, както и разтворени съединения (с изключение на истински разтворени съединения - например соли).

- БиологичноТези методи се основават на използването на микроорганизми, поглъщащи замърсители на отпадъчни води. Използват се био филтри с тънък бактериален режисьор, биологични езера с обитаване с микроорганизми, аероганки с активна IL от бактерии и микроорганизми.

Често се използват комбинирани методи, като се използват различни методи за почистване на няколко етапа. Използването на един или друг метод зависи от концентрацията и вредността на примесите.

Сорбционни методи за почистване

Сорбцията е един от универсалните дълбоки методи за почистване от разтворени органични вещества на отпадъчни води такива индустрии, като кокс-химична, сулфатна целулоза, хлорганични, полу-продуктови синтез, багрила и др. За отстраняване на органични вещества, определени от микрофона, биологичното пречистване е подходящ. За да се премахнат устойчивите органични вещества, определени от CCD, биологичното почистване не е ефективно. Дори добре пречистените отпадъчни води след биологичното пречистване имат замърсяване с органични вещества, чиято стойност от треска е 20-120 mg / l. Тези вещества включват танини, лигнини, етери, протеинови вещества и друго органично замърсяване, с хроматичност и миризми, пестициди, като DDT, и др. В напоследък Разследва се възможността за замяна на биологичното пречистване на производството и сорбцията на битовите отпадъчни води.

За разлика от биохимичния процес, който се колебае температурата и ефектът на токсичност за сорбция няма такава голяма стойност, също така е по-лесно да се разреши премахването на утаяването и автоматизацията, комплекс за биологични почистващи станции. Използват се трите вида сорбция.

Адсорбция - абсорбция на веществото от повърхността най-често на твърдия абсорбер. Устройствата, в които се случват адсорбция, се наричат \u200b\u200bадсорбери.

Абсорбция- абсорбция, придружена от дифузия на абсорбираното вещество в дълбочината на сорбент с образуването на разтвори. В повечето случаи абсорбционните абсорбери са течни. Устройствата, в които този процес се срещат, се нарича абсорбери или скрубер.

Хемосорбция - адсорбция, придружена от химическия ефект на абсорбираното вещество с сорбент. Косморзапцията се използва в техниката, когато се абсорбира въглероден диоксид, азотен оксид, амоняк и др. Процесът обикновено се извършва в кули, пълни с пореста дюза, през която се пречиства отпадъчната вода се филтрира.

Като сорбенти се използват различни изкуствени и естествени порести материали: активирани бунтове, пепел, кокс, силикагел, алумино, активна глина и земя. Последният съставлява голям клас естествени сорбенти, които имат значителен абсорбционен капацитет без допълнителна обработка, която е тяхното предимство пред изкуствените сорбенти.

Най-важните показатели за сорбентите са порьозност, структура на порите, химически състав.

Според структурата на порестата повърхност сорбентите се разделят на фини, груби и смесени. Мащабът на сорбционния потенциал е по-високо при фини сорбенти, но те не винаги са на разположение за поглъщане на отпадъчни води. Активираните въглища обикновено са достъпни за абсорбция на молекулни твърди вещества. Естествените сорбенти (туфове, диатомити) са способни да абсорбират групи молекули.

Благодарение на химичния афинитет на сорбентите до възстановимо замърсяване, най-често срещаните въглеродни сорбенти е препоръчително да се прилага за отстраняване от водата, или слабо дисоциираните вещества от органичен произход.

Активността на сорбента се характеризира с количеството абсорбирано вещество в kg на 1 m 3 или 1 kg сорбент; Активността може да бъде изразена във фракции или процент от масата на сорбента.

Статичната активност на сорбента е максималното количество вещество, абсорбилно до момента, в който равновесието е единицата или масата на сорбента при постоянна температура на водата и първоначалната концентрация на веществото.

Динамичната активност на сорбента е максималното количество вещество, абсорбирана от единицата маса или обем на сорбента, докато сордерното вещество се появи във филтрата, когато отпадъчните води се премине през сорбентния слой. Динамичната активност винаги е под статична. Например, в индустриалните адсорбери динамичната активност на активираните въглища е 45 - 60% статично.

Адсорбцията на гранулиран активен въглен се извършва в насипни филтри или в апарата на въглищната флуидизация.

Филтрирането през фиксиран слой от активен въглен в насипни филтри се извършва отгоре надолу или отдолу нагоре (фиг. 1.).

Фиг. 1. Диаграма на адсорбционни лекари, използващи активиран антрацит

Потоци: I - отпадъчни води за почистване; II - регенериран антрацит; III - активиран антрацит; IV-отпадъчни води върху йонообменните филтри; V - пресен антрацит за активиране; VI - водна пара; VII - природен газ; VIIII-устройствени газове; 1 - адсорбер; 2.3-фурна, съответно регенерация и активиране на антрацит

В този случай се планира предварително почистване отпадъчни води от суспендирани вещества върху пясъчни филтри, тъй като тяхното присъствие в размер на повече от 10 g / m 3 причинява бързо повишаване на загубите на налягане в сорбционните филтри. Най-често практикуваната последователна работа на сорбционните филтри с скорост на филтруване на вода от 1-2 до 5-6 m / h чрез натоварване с размер на зърната от 1.5-2 до 5-6 mm. Филтрите с фиксиран слой от въглища се използват най-рационално при регенеративното почистване на канализацията. Когато десорбцията, извършена от химически разтворители или пара, не само възстановяването на сорбционния капацитет на въглищата, но и извличането на продукта, имащо техническа стойност.

В апарата с флуидизация на активен въглен, отпадъчните води се намаляват отдолу нагоре със скоростите от 7-10 m / h. В същото време въглищата с размер на частиците от 0.5-1 mm се разбъркват чрез възходящия поток на вода и тъй като той е наситен от горните плочи към по-ниската. Малки претеглени частици от замърсяването на отпадъчните води се изваждат от адсорбера и могат да бъдат премахнати заедно с канализацията на други семинари върху общите съоръжения за пречистване на отпадъчни води. Такива пречиствателни пречиствания са увеличили изискванията за активиран ъгъл, тъй като той е подложен на значително износване при флуидизиране и хидрообразуване.

Адсорбция на прахообразен активен въглен. Намаляването на размера на активираните въглеродни частици е малко засегнато от граничния капацитет на сорбент, но много силно влияе върху скоростта на адсорбция. Възрастният активен въглен с размер на частиците около 10 микрона достига 90% от равновесното състояние за по-малко от 19 минути, докато за гранулираните въглища ще се изисква в продължение на няколко дни.

Процесът на почистване с помощта на прахообразен въглищ се влива на няколко стъпки. На всеки етап се извършва разбъркване на активен въглен с отпадъчни води и реагент (полиелектролитом), флокулация и поддържане. Шевната вода от последния етап се филтрира през пясъчен филтър за задържане на активен въглен, който не може да бъде разделен чрез защита.

Още по-голямо използване на сорбционния капацитет може да бъде постигнато в многостепенна противотока. Въглищната пулпа се изпомпва към канализация от последващи стъпки в предишните. Недостатъкът на такава инсталация е неговата бул.

В MISI, наречен V. V. Kuibyshev, е разработен метод за третиране на отпадъчната отпадъчна канализация с филтрация чрез фин активен въглен. Методът се основава на използването на нечестиви филтри като адсорбери. Технологичната схема е представена от няколко нечестиви филтъра. Първият от тях с натоварването на спомагателния филтриращ прах (диатомит, перлит и т.н.) е поставен на задържане на спряно замърсяване. Следващите филтри са адсорбери с развита повърхност на фазовия контакт поради факта, че фино диспергираният активен въглен се намира на значителна повърхност на филтрите за именуване. Изразанията в схемата се организират чрез превключване на устройства с неефектирани въглища към отпадъчни води. Филтърът на вътрешната повърхност на филтъра се монтира от резервоара, използвайки помпата. Отстраняването (измиването) на отработения материал се извършва чрез обратен ток на водата. Флиртът се промива след загубата на налягане в нея 0.36 МРа, измива се от въглища - само от първия, но хода на водата на адсорбера по време на изчерпването на нейния сорбционен капацитет.

Тази схема е тествана за почистване на отпадъчни води от тринитротолуол с началната концентрация от 50 g / m3 и крайния не повече от 0.5 g / m3. Когато входа на водата 2 m 3 / h на 1 m 2 на филтриращата повърхност, най-добрите опции са тристепенната адсорбция при консумацията на въглерод на марката OMA на всеки етап от 2.5 kg / m 2 (0,13 kg въглища / m 3 от водата) и честотата на честотата на адсорбена / \u003d 2,5 пъти дневно или четиристепенна адсорбция при консумация на въглища на марка CAD 5 kg / m 2 (0,193 kg въглища / m 3 вода) и / \\ t \u003d 1.85 пъти на ден

Такава схема осигурява висококачествена пречистена вода, както чрез съдържанието на суспендираните вещества, така и в съдържанието на разтворени органични замърсители. В системата за почистване са включени малки количества вода и въглища, които предопределят компактността на оборудването.

Операциите по адсорбция и разделяне на вода и въглища са комбинирани. Въглищата в същото време са значително по-малко податливи.

За да се възстанови сорбционния капацитет, активираният въглен, изразходван по време на адсорбционния процес, обикновено се подлага на регенерация чрез химически разтворители, ферибот или топлинна обработка.

Термичната регенерация на активен въглен се извършва в много намотаващи пещи. Общото време за престой на въглищата в пещите варира от 30 до 60 минути при температура от 600 до 900 ° C. Загубата на въглища е от 5 до 10%.

След пречистване на адсорбция става възможно повторно използване на отпадъчните води в циркулираща водоснабдителна система. Използването на технологични отпадъчни води в циркулираща водоснабдяваща система решава не само задачата за спасяване на прясна вода, но и радикална рехабилитация на водните тела.

Недостатъкът на сорбционното лечение на отпадъчните води е относително висока цена.

Заключение

Сред физикохимичните методи за почистване на отпадъчни води от петролни продукти, най-добрият ефект дава сорбция на въглища.

Сорбцията е процес на абсорбция на вещество от атмосфер твърдо тяло или течност. Абсорбиращото тяло се нарича сорбент, погълнат от сорбата. Абсорбцията на веществото се отличава с цялата маса на течния сорбент (абсорбция) и повърхностния слой на твърд или течен сорбент (адсорбция). Сорбцията, придружена от химическо взаимодействие на сорбент с абсорбиращо вещество, се нарича хемосорбция.

Сорбцията е една от най-много ефективни методи Дълбоко пречистване от разтваряне на отпадъчни води от органични вещества на нефтохимическата индустрия.

Различни порести материали се използват като сорбенти: пепел, кокс, торф, силикагел, алумино, активни глини и др. Ефективните сорбенти са активирани въглени от различни марки. В зависимост от обхвата на метода на почистване на сорбцията, местоположението на адсорбелите в общия комплекс от съоръжения за пречистване на отпадъчни води, състава на отпадъчните води, формата и размера на сорбента и др. Присвояват една или друга схема на почистване и тип на адсорбер. Най-простият филтър е най-простият филтър, който е колона с фиксиран слой от сорбент, през който се филтрира отпадъчните води. Най-рационалната насочена посока на флуидната филтрация е отдолу нагоре, тъй като в този случай има равномерно пълнене на цялото напречно сечение на колоната и мехурчетата на въздуха или газовете, попадащи в сорбентния слой, заедно с отпадъчните води, са относително лесно приспособен.

Библиография

F.V. Екология на град Столберг. К.: Везни, 2000.

Л.С. Алексеев контрол на качеството на водата. М.: Infra - m, 2004.

S.i. Розанов Обща екология. Санкт Петербург: Ед. "LAN", 2003.

L.l. Palia, Ya.y. KARU, H.A. Меле, b.n. Рейтинг наръчник за пречистване на естествени и отпадъчни води. М.: Horsis. Sk., 1994.

Yu.v. Воронов, e.v. Алексеев, v.p. Саломеев, е.А. Пагачов дренаж. М.: Infra - M, 2007.

В и. Korobkin, L.V. Екология. Ростов N / D: Ед. "Феникс", 2000.

Методи на сорбция

Методите на сорбция се основават на абсорбцията на радионуклиди на твърда фаза в механизмите на йонообмен, адсорбция, кристализация и др.

Сорбцията се извършва в динамични и статистически условия. С динамична сорбция, филтруването на първоначалните течни отпадъци се извършва непрекъснато през сорбент и със статична сорбция, времевият контакт на двете фази се извършва при разбъркване с по-нататъшно разделение.

Динамичната сорбция се извършва в мокри или насипни филтри. Разликата се крие във факта, че сорбентите се използват в насипни филтри под формата на зърнест траен материал; При именуването на филтри, неорганични и органични материали от изкуствен и органичен произход се използват като сорбент.

За пречистване на течни радиоактивни отпадъци от радионуклиди, сорбенти (йонити) от такива типове като KB-51-7, KU-2-8 (Sylnic Acid Cation), AB-17-8 (силно свързващ анион), AN-31 и A-2FN (ниско домашно аниони), вермикулит. Сорбентите се произвеждат под формата на гранули, които са напоени със специално решение за активиране. Всички изброени сорбенти имат високи коефициенти на пречистване и добри филтриращи свойства.

Йонообменните хетерогенни реакции са обратими, което позволява регенерацията на сорбента, но определя създаването на условия за излугване радионуклиди по време на съхранението на изразходвания сорбент. Обменът на капацитет на Сорбент почти се използва за сорбция на макросконкретали - соли, поради тяхното сходство със свойствата на микрокомпонентите. След това, за да текат сорбция на микрокомпоненти (радионуклиди), е необходимо да се извърши предварително обезсърчаване. В противен случай това ще доведе до чести регенерации на сорбент и следователно, увеличаване на разходите за почистване.

Течните радиоактивни отпадъци с висока соленост е нерентабилно за почистване с органични сорбенти поради факта, че регенерацията на сорбента изисква 2-2.5 многократно с излишък от терена и киселина (се изисква разходи за пречистване).

Ситуацията изглежда обратна за радионуклиди, в която свойствата са различни от свойствата на макрокомпонентите. Мултивалентните радионуклиди са сорбляни върху катион в присъствието на натриеви йони. Следователно, натриевите йони не са сордбитурани в течни радиоактивни отпадъци, което води до забележимо намаляване на обемите на регенератора, вторичните отпадъци и честотата на регенерация.

Използването на синтетични органични сорбенти ви позволява да отстранявате всички радионуклиди в йонната форма от течни радиоактивни отпадъци. Но такива сорбенти имат някои ограничения върху приложението, което ще се развива в сериозни недостатъци. Когато се използват такива сорбенти на радионуклиди в молекулярна и колоидна форма от течни радиоактивни отпадъци не се изтриват. Също така, ако има колоиди или органични вещества с големи молекули в течни радиоактивни отпадъци, тогава сорбент губи свойствата си и се проваля поради запушване на порите.

На практика, преди да извърши йонообмен за отстраняване на колоидни частици, се използва филтриране върху филтри за WAM. Използването на метода на коагулация вместо филтриране води до образуването на големи количества отпадъци. Органичните съединения на течни радиоактивни отпадъци се отстраняват чрез ултрафилтрация. Един от основните недостатъци на използването на йонообмен за почистване на течни радиоактивни отпадъци е необходимостта от предварителна подготовка на такива отпадъци.

За почистване на високоактивни течни отпадъци, синтетичните органични сорбенти не се използват с оглед на тяхната нестабилност към ефектите на високо активната радиация. Такова въздействие води до унищожаване на сорбент.

За да се осигури висока степен на почистване, процесът на почистване на йонообмен се извършва на два етапа. На първия етап солите и малките количества радионуклиди се отстраняват от течни отпадъци, а вече на втория етап е възможно директно да се отстранят нуклидите от обезсолени течни отпадъци. Регенерацията на сорбента се прави от противотока. За да се увеличи работата на филтрите, скоростта в началото на цикъла е настроена на (90H100) m / h, а в края на цикъла намалява до стойностите в (10H20) m / h.

Почистването на обезсолените отпадъци дава възможност да се използват ефективни смесени филтри за действие (тяхното регенерация е трудно) и нечестивите филтри с оглед на факта, че при почистването на такива отпадъци, необходимостта от регенерация е минимална. Благодарение на абсурдното натоварване на аниониката и катионите в образуванията на Н + и то, антитрионералният ефект се елиминира и това води до увеличаване на степента на почистване и възможността за увеличаване на скоростта на филтриране до 100 m / h.

Всички течни радиоактивни отпадъци съдържат в едно или друго количество суспензия, които имат тенденция към молекулярно и йонообменно сорбция. Също така, корозионни продукти с хидратирана желязо, манган, кобалт и никел могат сорбит микрокомпоненти. В това отношение се предлага да се отдели суспензията за забележимо подобрение в степента на пречистване на течни отпадъци.

За да се отстранят такива компоненти от отпадъци като 137 Cs, 99 SR, 60 CO, се използва добавянето на селективен сорбент, в този случай - наноглин (монтморилонит), който осигурява 98% почистване от тези компоненти. Сорбцията върху селективни компоненти се извършва в комбинация с коагулация.

Химичното отлагане е една от ефективните варианти за статична сорбция. Предимствата на химичните методи включват ниска цена, наличието на реагенти, възможността за премахване на радиоактивни микрокомпоненти в йонни и колоидни форми, както и преработката на физиологични отпадъци.

Основната характеристика на химичното утаяване е селективността към различни микрокомпоненти, особено до 137 Cs, 106 RU, 60 CO, 131 I, 90 SR. Коагулацията и омекотяването са методи за химическо отлагане; При прилагане на тези методи, почистване от радионуклиди в колоидни, йонни и молекулни форми се пречиства.

Когато използвате CACO3 и Mgoh 2 омекотяваното омекотяване и Mgoh2 се утаяват и сервират колекционери за 90 SR, което се отстранява чрез кристализация с CACO3. Също така, използването на този метод ви позволява да премахнете 95 ZR и 95 NB.

ЦESIUM (137 CS) се отстранява чрез отлагане на железни фероцианиди, никел (най-ефективен), мед и цинк, докато коефициентът на почистване е 100.

Рутений (106 RU) и кобалт (60 Co) са слабо концентрирани при валежи поради големия брой химически форми. Отстраняването на рутание е направено от сорбенти като кадмиев сулфид, железен сулфид, оловен сулфид. Пречистването на кобалто е ефективно върху хром и манганови оксидрати. Радиоактивен йод 131 I е направен от коучинг на мед или сребро.

Химичните валежи се извършват чрез фазови процедури за разделяне. В отделянето на фазите, по-голямата част от течните отпадъци и концентрацията на утайката е в ход. Разделянето на фазите се осъществява чрез филтруване или експозиция на системата чрез захранваща област, която може да бъде гравитационна (шахта и излязлища) и инерционни (центрофуги). Благодарение на образуването на големи обеми, пулп от много висока влажност, се използва изключително рядко, използвайки изчисления за това. Осветлението в такива устройства преминава с високи скорости и осигурява висока степен на пречистване.

За по-нататъшно осветление се извършва филтриране. Използването на насипни филтри осигурява по-фина филтрация, такива филтри имат по-голяма производителност и с регенерацията се образува малко количество отпадъци. Погрешните филтри бяха по-често поради простотата и надеждността, въпреки образуването на голям брой вторични отпадъци по време на регенерацията.

Методите на сорбция са най-често срещаните за освобождаване на хром от отпадъчните води на галваничките. Те могат да бъдат разделени на три разновидности:

1) сорбция върху активен въглен (адсорбционен обмен);
2) сорбция върху йоника (йонообмен);
3) Комбиниран метод.

Метод на адсорбция.

Методът на адсорбция е един от ефективните методи за екстракция на цветни метали от отпадъчните води на галваника. Активираните въглища се използват като сорбенти, синтетични сорбенти, производствени отпадъци (пепел, шлаки, стърготини и др.).

Минерални сорбенти - глини, силикагел, алуминофелли и метални хидроксиди за адсорбция на хром от отпадъчни води се използват малко, тъй като енергията на взаимодействието им с водни молекули е голяма - понякога надвишава адсорбционната енергия.

Най-гъвкав от адсорбентите са активирани ъгли, но те трябва да имат определени свойства:

- слабо взаимодействие с водни молекули и добро
- с органични вещества;
- да бъдат сравнително комисионни;
- имат висок адсорбционен контейнер;
- имат ниска възпираща способност по време на регенерацията;
- имат висока якост;
- притежават висока омосеност;
- имат ниска каталитична активност;
- имат ниска цена.

Процесът на адсорбционно извличане на хексавалент хром от отпадъчни води се извършва с интензивно смесване на адсорбент с разтвор, при филтриране на разтвора чрез адсорбирания слой или в псевдовит слой върху периодичните и непрекъснати инсталации. При смесване на адсорбент с разтвор се използва активен въглен под формата на частици с диаметър 0.1 mm и по-малко. Процесът се извършва в една или повече стъпки.

В близост до изследователите изучават адсорбция на хром върху активен въглен като Функция на рН.

Установено е, че хром (VI) лесно се адсорбира върху активиран ъгъл под формата на аниони, като HCRO4 - и CRO4 2-. В някои произведения е показано, че предварителната обработка на адсорбентите азотна киселина Увеличава техния сорбционен капацитет от Chrome (VI).

Има метод за адсорбция на хром от отпадъчни води, когато се използва твърд лигнин. Установено е, че сорбционният процес зависи от рН на разтвора и дозата на лигнин. Оптималното време за контакт на разтвора с лигнин е 1 час. Като сорбент, активен въглен се използва главно, други сорбенти се използват изключително рядко. Като други сорбенти в различни проучвания се предлагат:

а) отпадъци от пивоварната промишленост (картон със сорбран щам на дрожди Saccharomyces carlsbergensis;
б) дървени стърготини, за предпочитане бозови се обработват с съполимер на моноетаноламин винил етер с 4-метилазагепта-3,5-диод -1,6-диол винилов естер (svemve);
в) зеленчуков материал (утайка от лигнин, целулоза и др.);
г) железен стърготини;
д) зеолити, силикагели, бентонит;
д) глини;
ж) вермикулит.

Предимства на метода

1) Почистване до MPC.
2) възможността за отстраняване на различни примеси по природа.
3) Липса на вторично замърсяване на пречистената вода.
4) възможността за възстановяване на сортирани вещества.
5) способността да се възстанови пречистената вода след регулиране на рН.

Недостатъци на метода

1) висока цена и дефицит на сорбенти.
2) Естествените сорбенти са приложими за ограничен кръг от примеси и техните концентрации.
3) обемистното оборудване.
4) Потребление на висока реагент за регенерация на сорбент.
5) образуването на вторични отпадъци, изискващи допълнително почистване.

Метод на йонийски обмен.

Йонообменното отстраняване на металите от отпадъчни води позволява възстановяване на ценности с висока степен на екстракция. ION Exchange е процес на взаимодействие със солидна фаза, която има свойства за обмен на йони, съдържащи се в него, върху йони, присъстващи в разтвора. Вещества, които съставляват тази твърда фаза, се наричат \u200b\u200bйоника. Методът на йонообменния обмен се основава на използването на катиони и аниони, които са сорбирани от третираните отпадъчни води и анионите на разтворени соли. В процеса на филтрация обменните катиони и анионите се заменят с катиони и аниони, извлечени от отпадъчни води. Това води до изчерпване на метаболитната способност на материалите и необходимостта от тяхното регенерация.

Най-голямото практическо значение за пречистването на отпадъчните води е придобито чрез синтетични йонообменни смоли - високомолекулни съединения, чиито въглеводородни радикали представляват пространствена мрежа с йонообменни функционални групи, фиксирани върху него. Пространствената въглеводородна мрежа се нарича матрица и обменящите йони - противойони. Всеки противойон е свързан с противоположно заредените йони, наречени котва. Реакцията на йонообмена протича, както следва:

RH + NaCl \u003d РНК + НС1,

при контакт с катион,

където R е матрица с фиксирани йони; N - Antiode,

ROH + NaCl \u003d RCL + NaOH,

при контакт с анион.

Да се \u200b\u200bизвлече от отпадъчните води на галваничното производство на тривалентни хромови катиони, N-катиони, хроматични йони CRO32- и бихроматични йони CR2O72- се отстраняват върху аниониката AB-17, AN-18P, AN-25, AM-P, AM-8. Капацитетът на анионния хром не зависи от размера на рН в диапазона от 1 до 6 и се намалява значително с увеличаването на рН повече от 6.

При концентрацията на хексавалентен хром в разтвор от 800 до 1400 EV / L, анионният анионит AV-17 е 270 - 376 mol * eq / m3.

Регенерирането на силно свързващата алионика се извършва с 8 - 10% разтвор на сода каустик. Eloats, съдържащи 40 - 50 g / 1 хексавалентен хром, могат да бъдат насочени към производството на натриев монохромат и пречистена вода се използва повторно.

Въз основа на VLGU, технологията за локално почистване на хром-съдържаща отпадъчни води е разработена, за да се екстрахират тежки съединения от цветни метали, вкл. И хром сорбция върху силно свързващ анионат. Степента на пречистване на водата върху тази технология е повече от 90 - 95%. Пречистената вода съответства на GOST 9.317-90 и е доста подходяща за използване в системи от затворени води.

Изработени: ECOS-2 филтри във Vniicht, сорбенти: в NTC "Musorb" (забележителен, Москва), MP "Търсене" (Ashgabat), Tet също (Dolgoproudny, Moscow Region), Vniicht (Москва).

Inovan Umwelttechnik GmbH & Co KG разработи блокова модулна инсталация на системата REMA, предназначена да пречисти производствените отпадъчни води от тежки метали. Единният блок е една йонообменна колона, в която 4 сменяеми касети са инсталирани вертикално един срещу друг. В процеса на почистване, отпадъчните води се прекарват последователно през тези касети отдолу нагоре.

Степента на замърсяване на йонообменната смола се определя с помощта на индикатори.

Във фабриката "SoilovoMash" (Киров) представи процеса на пречистване на галваничната индустриална промишленост от хромови йони с влакнести материали. За сорбция на хромовите аниони се използва материалът на VION AC-1, който има силно свързващи винилпиридиниеви групи с 1.1 - 1.2 mg * eq / g. Направени са две сорбционни колони от устойчива на корозия стомана от 50 литра всяка. Хром сорбция зависи от концентрацията му в първоначалното решение. Така че, ако концентрацията е до 10 mg / l, тогава тя не се открива във филтъра. Въпреки това, при концентрацията на хром анион 75 mg / l и по-горе, неговото съдържание в филтрата 0.04 - 0.01 mg / l, което е допустимо в затворен цикъл. Ефектът от първоначалната концентрация на хромния разтвор върху съдържанието му във филтрата се дължи на висок йонния радиус на CR2O72-, причинявайки стеритни трудности при сорбцията върху хемосорбент на влакна. С високо съдържание на хром, намалете скоростта на подаване на разтвора на сорбционната колона. В този случай степента на пречистване се увеличава. Когато се достигне наситеността на сорбционните колони, те се отстраняват от стойката и се транспортират до отделянето на галванохимичната обработка за регенериране на химиостроен материал и рециклиране на елуат. Regeneration Vion As-1 се извършва с разтвор на Na2C03. В този случай, 50 литра от разтвора се изливат във всяка колона и я оставят за 3 часа. Последващата операция се състои в промиване на филтъра с вода.

Проведено е проучване 8 влакнести сорбента, използвани за почистване на отпадъчни води от тежки метални йони (AG, Hg, CR, CD, FE). Фибрират, че влакнестите сорбенти на PAN-PEA, PAN-TTO-μCC и въглищните влакна ефективно пречистват отпадъчните води от тежки метални йони. Те лесно се регенерират чрез третиране на киселини и могат да бъдат многократно използвани за почистване. От разтвора, получен след регенериране на влакна, е възможно да се подчертаят металите и да ги използвате повторно използване.

Синтезирани йонообменни материали на базата на отпадъци и трикотажни отпадъци, съдържащи полиестерни, полиакрилонитрилни влакна.

Установено е, че синтезираните йонообменни влакна проявяват селективни йонообменни свойства.

В лабораторните условия се изборът на хром е изследван от измиване на отпадъчни води на галванични работилници, използващи йонообменни смоли (йонообменни смоли в типа "Wolfatit" (Германия) печати SWB, SZ, SL, SBK, AD-41 и активен въглен \\ t печати като) и въглеродни сорбенти.

Системата Krebs & Co.ag (Германия) на компанията "Krebs & Co.ag" (Германия) включва предварителен филтър, клапани, тръбопроводи, помпи, устройства за контрол на качеството на водата за нейното електрическо съпротивление и двустранни йонообменни колони с 1.5 - 4 m 3 / h. Една от колоните се използва за директна цел, а другата се регенерира от друга по това време. Описаната система се състои от отделни модули и следователно лесно се монтират и демонтирани.

Предимства на метода

1) възможността за почистване на изискванията на МПК.
2) връщане на пречистена вода до 95% на оборота.
3) възможността за обезвреждане на тежки метали.
4) възможността за почистване при наличие на ефективни лиганди.

Недостатъци на метода

1) необходимостта от предварително пречистване на отпадъчни води от масла, повърхностно активни вещества, разтворители, органични вещества, суспендирани вещества.
2) Висока консумация на реагенти за регенериране на йониката и обработката на смолата.
3) необходимостта от предварително разделяне на измиването на вода от концентрати.
4) обемист оборудване, висока цена смола
5) образуването на вторични елуатни отпадъци, изискващи допълнителна обработка.

3 февруари 2005 година

В момента се използват различни технологии за почистване на промишлените отпадъчни води. Най-често срещаният е реагентът, при който тежките йони на металите (CR 3+, Ni2 +, Cu 2+, Zn 2+, CD 2+, Fe 3+ и т.н.) са преведени в почти неразтворими хидроксиди на тези метали с алкален реагент. и се открояват от водната среда с настройка и филтриране. Като алкални реагенти се въвеждат в почистения състав, се използват сод (калцинирани или каустични) или мразени варовикови.

Методът на реагента за почистване на отпадъчни води има редица недостатъци.

Първо, концентрацията на тежки метални йони и индикатор за водород (PH) в отпадъчни води постоянно се променят. Технологията за регулиране на рН е много инерционна и не може да осигури своевременна промяна в необходимата доза алкален реагент. Това обстоятелство води до непълнен превод на тежки метални йони в техните хидроксиди и такива йони извън пречиствателните станции в състава на пречистените отпадъчни води. Освен това, концентрацията на тежки метали по време на техните хляпи под формата на йони може да бъде десет пъти, за да надвишава MPC. Второ, при прилагането на реагентите увеличава вече високото синеване на пречистени отпадъчни води, което може да послужи като допълнително препятствие, когато те се използват многократно в технологични операции.

Преводът на тежки метални йони в техните хидроксиди сам по себе си добър технологичен метод, но прилагането му чрез добавяне на алкален реагент, последван от поддържане и филтриране чрез конвенционални пясъчни филтри значително намалява ефективността и надеждността като правило, пречистените отпадъчни води не могат да бъдат използвани повторно поради ниско качество.

Проблемът за осигуряване на висококачествено пречистване на замърсените отпадъчни води трябва да бъде решен чрез опростяване на технологичната схема, конструктивен дизайн и експлоатация на пречиствателни станции, като същевременно се увеличи степента на пречистване, гъвкавост, надеждност, както и екологичната безопасност на технологичния процес , възможността за максимална и дори напълно автоматизация на нея.

В светлината на зададените изисквания между добре познатите методи за почистване на отпадъчните води на галванични магазини към определени стандарти (йонообмен, мембрана, сорбция), най-обещаващата е сорбцията, при условие че адсорбент, прилаган в технологичния процес, е способни да извършват дълго време (месеци и дори години), за да изпълняват своите функции на пречиствателя на водата, т.е. пречистват водата, филтрирана през нея от целия комплекс от вредни примеси в него, когато възстановяват сорбната дейност на адсорбент чрез регенерация директно във филтърната структура.

Сорбционният метод за почистване на естествени и отпадъчни води с активирани въглища и зеолитите е известен с дълго време. Въпреки това, той не е открил широко разпространен поради факта, че тези адсорбенти филтрират материали с еднократна употреба. Регенериране на активен въглерод и зеолити скъпо и отнемане на отнемане и в условията на активни съоръжения за пречистване на вода, на практика не се реализират, тъй като се изисква разтоварването на материала от филтъра, като я активира извън пречиствателната станция на специална инсталация, \\ t Доставка на дегенерирания материал се връща към пречиствателната станция и я зарежда в филтърната структура. Ако отидете по пътя на еднократното използване на адсорбенти, след това освен повишаването на разходите за заместване на материала, съществува възможност за опасност за околната среда, тъй като са необходими големи икономически разходи за надеждно обезвреждане на замърсения насам адсорбент.

Недостатъци на сорбционния метод за пречистване на отпадъчни води

Оперативните и икономическите недостатъци на сорбционния метод за пречистване на естествени и отпадъчни води с традиционни адсорбенти се елиминират, когато пречистването на водата на адсорбент, която има висока повърхностна активност на зърната, което позволява да се възстанови сорбционния капацитет чрез технологично прост, краткосрочен, краткосрочен Времето за регенерация, извършено директно във филтърната структура. Най-ефективната база за получаване на адсорбенти с насочени регулирани свойства може да сервира алумиосиликатни минерали, тъй като в тяхната структура могат да се прилагат почти всички добавки от органичен и минерален произход, който ще даде на повърхностите на зърната. Необходими свойства.

Отличителното и положително свойство на тези минерали е "дефективност" на кристалната им решетка и способността за катионна замяна. Слоената тетраокедрична структура на алумосиликатите ви позволява да приемате катиони не само в кристалната си решетка, но и в междинни и междупланови пространства, както и базалната равнина на минералните частици. Магнезият и калций могат да служат като такива метаболитни катиони, които имат слаби връзки с повърхността на минералните частици и във водната среда се движат доста лесно в разтвора.

Магнезий и калциеви катиони, както е показано от многогодишни изследвания в отдела "Водоснабдяване и дренаж" на държавния университет в Санкт Петербург, извършват основна роля в процеса на добиване на сорбция на замърсяването на отпадъчни води, участвайки в началото (чрез химическо въздействие) при образуването на нови съединения, и след това в създаването на колоидни структури на тези съединения на повърхността на зърната на адсорбента и в интерзинното порно пространство. Следователно, в производството на алуминиев адсорбент в суровини, магнезий и калциеви съединения се въвеждат като активираща добавка.

Важни технологични особености на активирания алумиосиликат адсорбент са:

способността да се обменя алкална Земя и алкални метали (Mg 2+, ca2 +, Na +) поради "дефектността" на кристалната решетка на катията, от която се произвежда адсорбент;
увеличаване на индикатора за водород до 9 във водата, който се използва чрез адсорбент;
появата на положителен ζ -Потални на границата на секцията "зърното на адсорбент - течността" при филтриране на водата през адсорбиращия слой;
възстановяване на сорбционната активност на активен алумиосиликатен адсорбент по отношение на йони на тежки метали чрез регенерация, извършена директно във филтърната структура.

В производството на активиран алумиосиликат адсорбент, поради естествената йонообменна способност на алумиосиличната основа, част от тривалентен алуминий чрез магнезий и калциеви катиони, включени в активатора, както и пълнене на "свободните работни места" в възлите на. \\ T Кристална решетка и в междинното пространство над катионите. В резултат на такова целенасочено модифициране и активиране на алумиосиликатни суровини се получава гранулиран материал, който при подаване на вода през зърнен слой образува слабо алкална среда и положителен електрокинетичен потенциал. Предпоставка за създаване на алкална среда е магнезиев и калциеви оксиди, образувани в структурата на адсорбент в процеса на нейното производство. Магнезиевите и калциевите оксиди образуват хидроксиди във вода, като по този начин се увеличава рН поради излишните аниони. Катациите на тежки метали, попадат в алкална среда, реагират и образуват трудолюбиви хидроксиди съгласно схемата:

IU 2+ + 2H - ® IM (OH) 2 ¯;

ME 3+ + 3D - ® IM (OH) 3 ¯.

Продуктът на разтворимост на хидроксиди на тежки метали е значително по-малък (в десетки и стотици пъти) разтворимостта на хидроксидите на магнезий и калций, следователно, равновесието на химичното взаимодействие се измества към образуването на твърди разтворими хидроксиди на тежки метали. В допълнение, метаболитни катиони mg 2+ и СА 2+ дифузни от адсорбента във вода, които също допринасят за увеличаването на рН на средата поради излишните аниони, свързани в бъдеще в хидроксиди на тежки метали. Дифузията на mg 2+ и СА 2+ катиони е възможна поради нестабилността на катионата на катията. По този начин, мицелите от тежки метали хидроксиди се образуват с по-нататъшно укрепване на тях в агрегатите, образуването и растежа на колоидната структура поради мощността на електростатичното взаимодействие между положително заредената повърхност на зърната на адсорбент и неблагоприятно заредени мицели от тежки метални хидроксиди.

В процеса на филтриране на екстракцията от водата на тежки метали, активната част на адсорбента, състояща се от магнезий и калциеви катиони, произвеждаща във водната среда, постепенно се носи заедно с филтрата. В момента се случва, когато почистването (защитните) функции на адсорбент стават недостатъчни, и концентрацията на тежки метални йони, придадена с филтрата, превишава инсталираните МРК. Изисква се активиране на адсорбент, т.е. попълването на обменните катиони, заминало заедно с вода.

При избора на активатор за възстановяване на сорбционните свойства на адсорбент, трите най-важни фактора бяха взети под внимание:

първо, активаторът трябва да бъде разтворен във вода, така че активирането да се извършва директно във филтриращата структура;
второ, йонообменната катион в редица катиони трябва да бъде разположена по-висока от калций и магнезий;
трето, това катион трябва да има алкални свойства и да бъде лесно достъпна за практическото използване. Всички тези условия са най-много отговорни за катионът на натриев Na + като част от калцинираната сода.

Тъй като практиката е показала, обработката на активен алумиосиликатен адсорбентен 3-4% разтвор на калцинирана сода в циркулационен режим за 30-35 минути възстановява защитните свойства на адсорбент, независимо от броя на циклите на регенерация, т.е. за дълго сервизно обслужване живот. Възстановяването на сорбционната активност на натоварването на филтъра се извършва чрез третиране с 3-4% разтвор на калцинирана сода в циркулационен режим с интензивност от 3 l × c / m 2. Регулационният разтвор се използва многократно. Преди възстановяване е необходимо да се измие филтриращото натоварване с вода с интензивност 14 L × C / m 2.

През 2004 г. изследванията (S.-Petersburg) са проведени в градския лабораторен център на държавния санитарен и епидемиологичен надзор (Санкт Петербург). За да се изследва ефективността на адсорбент "mlintest", като първоначалната проба се използва дестилирана вода, приготвена с добавяне на реагенти, съдържащи метали: никелови сулфати, кадмий, манган, цинк, мед и хром, желязо три хлорид, олово азотна киселина. Тъй като резултатите от изследванията показват, адсорбент "mlintest" има способността да намали значително концентрацията на виони на тежки метали във водни разтвори (таблица).

Изпълнява се технологията на почистване на промишлени отпадъчни води, използвайки активирания алумиосиликат адсорбент:

за производство на галваника в FSUE "Ryazan Dashboard",
за батерията в CJSC "електротаж" (Санкт Петербург),
OJSC "завод за производство на диамантени инструменти" (област Томилин Москва),
АД "MUROM RADIOSAVOD" (MUROM),
OJSC Stupinsky металургичен комбайн (Гитун Москва),
OJSC Memer (Smolensk)
и на редица други предприятия.

Например, в Stupinskaya Metallurgical Company OJSC (Stupino на Московския регион) от 2000 г., се управляват налягащи филтри с капацитет 3500 m 3 / ден, натоварени с активиран алумиосиликат (пет филтри от 16 m 2). Съставът на замърсители, влизащи във филтри, mg / l: петролни продукти 20, CR 3+ до 10, cu 2+ до 5, fe 3+ до 10, al 3+ до 5, ni 2+ до 10, zn 2+ до 5 , рН 6-7.5. Филтратният състав съответства на стойностите на МПК на вредните вещества за резервоарите на рибните води. Адсорбираната регенерация се извършва за 5-7 дни с 3-процентно решение на сода калцинирано. Отстраняването на адсорбент е около 5% годишно. Разходи за пречистване на 1 m 3 канализация (според предприятието) - 4.5 рубли.

В това и други предприятия са използвали активиран алумосиликат адсорбент със следните характеристики (съгласно Gost 51641-2000 "материали, филтриращи зърна. Общи технически инструкции"): размер на зърната 0.63-2 mm, обемно тегло 0.95-1 g / cm 3, смилане на теглото 0.95-1 g / cm 3 0.5, абраспизъм до 5, специфична работна повърхност9-12 m 2 / g, минимална рН стойност на филтърната вода6.

Заключения

Опитът на промишлената експлоатация на тези обекти показва, че технологичният процес на сорбционната канализация се характеризира с надеждност и икономичност, когато високо качество. Като правило пречистените отпадъчни води се използват повторно върху технологичните нужди. Преходът на предприятията до затворен цикъл на водоснабдяване ще подобри екологичната ситуация в региона, да се гарантира рационалното използване на водните ресурси.

Е. Г. Петров, професор (Санкт Петербург държавен университет комуникационни пътеки);
Д. С. Киричевски, директор на CJSC KVANT минерал (Санкт Петербург)