Metoda sorpce pro čištění odpadních vod. Moderní high-tech technologie

ESEJ

Sorpce a iontoměničové metody čištění odpadních vod, rozsah koncentrací znečišťujících látek pro metodu adsorpce jsou diskutovány. Diskutuje se řada sorbentů. Regenerační procesy.

Klíčová slova:

aplikace

Je známo že adsorpce Metody se používají při úpravě vody, ve vodě úpravy hluboko Čištění odpadních vod z rozpuštěných organických látek po biologickém čištění, v místních zařízeních Čištění akciíPokud je koncentrace těchto látek ve vodě malá a nejsou buologicky rozloženy, nebo jsou silně oxy a v hydrometalurgii. Horní limit aplikace sorpce Metody 1000 mg / l. Nižší limit použití 5 mg / l. Použití lokálních instalací je považováno za vhodné, pokud je látka dobrá adsorbovanýs malou specifickou spotřebou adsorbent.A koncentrace znečišťující látky se blíží horní hranici. Sorpční léčebné systémy pracují při nízkých koncentracích znečišťující látky (až 100 mg / l), vysoké lineární průtokové rychlosti a vysoké distribuční koeficienty sorbat. v sorbent. Ve srovnání s maltou. Aplikovat sorbiacepro neutralizaci odpadní voda z fenolů, herbicidů, pesticidů, aromatických nitro sloučenin, povrchově aktivních látek, barviv, těžkých kovů atd. Výhodou způsobu je vysoká účinnost, příležitost Čištění odpadních vod obsahující řadu toxických látek, jakož i extrahování a zotavení těchto látek. Na trhu je široká škála sorbenty. Adsorpce čištění odpadních vod může být regenerační, s odstraněním látky z adsorbent. a jeho likvidaci. Může to být destruktivní, z nichž se extrahuje odpad voda Látky jsou zničeny spolu s adsorbentem. Účinnost adsorpce čištění zásob dosáhne 80-95% a závisí na chemická příroda adsorbent., hodnoty adsorpčního povrchu a jeho dostupnosti, od chemická struktura Znečišťující látka a chemická forma jeho umístění v životním prostředí. Používáme se hlavně regenerativní sorpce Čištění akcií, s původními regeneračními metodami a elučními médii.

Adsorbenty

Tak jako sorbenty Použijte velmi následující různé látky: Aktivní uhlíky, syntetické sorbenty A některá produkce odpadu (popel, strusky, vrstvy, piliny atd.). Minerální sorbenty - hlína, silikonový gel, hydroxidy alumino a kovů se používají pro adsorpci různých látek odpadní voda relativně vzácný, protože energie interakce s molekulami vody je velká a někdy přesahuje energii adsorpce. Nejvíce všestrannější adsorbenty Aktivní uhlíky jsou však musí mít určitý komplex vlastností. Aktivní uhlí by měly slabě interagovat s molekulami vody a dobrými - s organickými látkami, jsou relativně velké (s účinným poloměrem adsorpčních pórů v rozmezí 0,8-5,0 jejich, nebo 8-50 a) tak, aby jejich povrch je k dispozici pro organické molekuly . S malým časem kontaktu s Šití vody Musí mít vysoký adsorpce Kapacita vysoká Selektivita a nízké omezení s regenerací. Předmětem dodržování poslední podmínky Náklady na reagencenty pro regeneraci uhlí budou malé. Koření musí být mechanicky trvanlivé, rychle zaklíněné odtokem, mají monodissens granulometrické kompozice. V průběhu Čištění akcií Jsou použity jemnozrnné adsorbenty s částicemi 0,25 až 0,5 mm částic a vysoce dispergovaných uhlíky s částicemi menší než 40 mikronů. Uhlíky musí mít nízkou katalytickou aktivitu ve vztahu k oxidačním reakcím, kondenzaci atd., Jako některé organické látkynacházející se v odpadní vodajsou schopni oxidovat a dumping při projíždění proud. Tyto procesy jsou urychleny katalyzátory. Denní látky jsou ucpané adsorbentco je obtížné pro jeho nízkoteplotní regeneraci. A konečně musí mít nízké náklady, ne snížit adsorpční kapacitu po regeneraci a poskytnout velký počet cyklů práce. Prakticky jakýkoliv materiál obsahující uhlík může být suroviny pro aktivní uhlí: uhlí, dřevo, polymery, nutriční, buničina a papír a další průmyslová odvětví. Adsorpční kapacita aktivního uhlí je důsledkem vysoce rozvinutého povrchu a pórovitosti. Karbochrome a karboopagy jsou granulované sorbenty uhlíku. Vztahují se na širší materiály, jejich specifický povrchový prostor od 10 do 100 m 2 / g (A.v.KISLEV, DPPOSSHKUS, ya.i.yashin molekulární báze adsorpční chromatografie.-M.: Chemie, 1980). Mají vysokou sorpční kapacitu, mechanicky trvanlivé, ale tak drahé, že se používají pouze při chromatografii. V Čištění odpadních vod Koření jsou stále používány, i když je vytvořeno mnohem efektivnější materiály.

Základy adsorpčního procesu

Látky dobře adsorbované odpadní voda aktivní uhlíky, mají konvexní izotermus adsorpcea špatně adsorbování - konkávní. Isotherm adsorpce látky umístěné v odpadní vodaUrčit experimentální cestu. Pokud IN. odpadní voda Existuje několik komponent, pro stanovení možnosti jejich společné adsorpce pro každou látku, je zjištěna hodnota standardní diferenciální volné energie a určit rozdíl mezi maximální a minimální hodnotou. Pokud je rozdíl více než některá kritická hodnota, je možná společná adsorpce všech komponent. Pokud tato podmínka není respektována, pak se čištění provádí postupně do několika kroků. Proces procesu adsorpce závisí na koncentraci, povaze a struktuře rozpuštěné v skladem Látky, teplota vody, typ a vlastnosti adsorbent.. V obecném případu adsorpce sestává ze tří fází: převod látky odpadní voda Na povrch obilí adsorbent. (vnější difúzní oblast), ve skutečnosti adsorpční proces, Pohyb látky uvnitř zrn adsorbent. (Intradifťová oblast). Předpokládá se, že samotná rychlost adsorpce Skvělé a neomezuje celkovou rychlost procesu. V důsledku toho může být mezní stupeň vnější nebo vnitřní difúze. V některých případech je proces omezen oběma fázemi. Ve vnější difuzní oblasti se rychlost přenosu hmotnosti stanoví především intenzitou turbulence průtoku, která závisí především na rychlosti tekutiny. V oblasti intradifúze závisí intenzita hmotnostního přenosu na typu a velikosti pórů adsorbentu, od formy a velikosti jeho zrn, na velikosti molekul látek adsorbování, od koeficientu hmotnostního vodiče. Všechny tyto okolnosti určete podmínky, za kterých adsorpce Čištění odpad Waters jsou dodávány s optimální rychlostí. Způsob se doporučuje provádět s takovými hydrodynamickými režimy tak, aby byl omezen v intradifúzní oblasti, jehož odolnost může být snížena změnou struktury adsorbentu a snížení velikosti zrna. Pro orientační výpočty se doporučuje provést následující hodnoty rychlosti a průměru zrna. adsorbent.: Rychlost 1,8 m / h a velikost částic je 2,5 mm. Při hodnotách nižší než specifikovaný proces je omezen vnější difúzní oblastí, při velkých hodnotách - v intradifúze.

Adsorpční instalace

Proces adsorpce purifikace mořské vody vést s intenzivním mícháním adsorbent. S vodou, při filtraci vody přes vrstvu adsorbent. nebo ve fluidním loži při instalacích periodických a nepřetržitých účinků. S mícháním adsorbent. TAK Šití vody Aktivní uhlí ve formě částic je 0,1 mm a méně. Proces se provádí v jednom nebo více krocích. 15-20% uhelné suspenze jsou dodávány shora, a níže Šití vody. Přebytečné uhlí se odstraní do sbírky.

Vyrábíme a dodáváme sorpční moduly alfa-7xC-7xC, stejně jako různé tlakové filtry. Non-perm adsorber Mají pohodlné horní zatížení, což je výhoda se silným znečištěním odtoku, když je nutné provést hlubokou regeneraci sorbentu.

Adsorbentní regenerace

Nejdůležitější fázi procesu Čištění sorpce pekla je regenerace aktivního uhlí. Adsorbované látky z uhlí se odstraní desorpcí s nasyceným nebo přehřátým vodním parem nebo vyhřívaným inertním plynem. Teplota přehřáté páry současně (s přetlakem 0,3 až 0,6 MPa) je 200-300 ° C a inertní: plyny 120-140 ° C. Spotřeba páry během destilace těkavých látek je 2,5-3 kg na 1 kg destilované látky, pro vysoké vroucí 12,5-30 kg. Po desorpci se pár kondenzuje a látka se odstraní z kondenzátu. Pro regeneraci uhlí lze použít extrakci (desorpce kapalné fáze) s organickým nízkotrivicím a snadno destilací s vodou trajektovou rozpouštědly. S regenerací s organickými rozpouštědly (methanol, benzen, toluen, dichlorethan atd.), Proces se provádí během ohřevu nebo bez něj. Na konci desorpce se zbytkové rozpouštědla z uhlí odstraní ostrým trajektu nebo inertním plynem. Pro desorpce Adsorbované slabé organické elektrolyty jsou přeloženy do disociované formy. Současně ionty jdou do roztoku uzavřeného v pórech uhlí, odkud je umyjí horká voda, kyselý roztok (pro odstranění organických bází) nebo alkalického roztoku (pro odstranění kyselin). Současně, v důsledku ionizace, molekula sorbátu je nabitá a kvůli tomu jsou desorbované. V některých případech je adsorbovaná látka regenerována chemickou transformací na jinou látku, která je snazší extrahována z adsorbentu. V případě, kdy adsorbované látky nepředstavují hodnoty, provádějte destruktivní regeneraci chemickými činidly (oxidace chloru, ozonu nebo tepelně). Tepelná regenerace se provádí v pecích různých struktur při teplotě 700-800 ° C v médiu bez kyslíku. Regenerace vede směs plynu spalovacích produktů nebo kapalných paliv a vodní páru. Je spojena se ztrátou uhlíkové části sorbent. (15-20%). Navržený biologické metody Regenerace uhlí, při které jsou adsorbované látky biochemicky oxidovány. Tento způsob regenerace významně rozšiřuje použití sorbentu, ale zdlouhavá a časově náročná.

Příklady adsorpční čištění

Adsorpce čištění odpadních vod Z nitroproducts, obsah, který je ve vodě v rozmezí 1400 mg / l, produkuje uhlí CAD do zbytkového obsahu jejich ne více než -20 mg / l. Uhlí se regeneruje rozpouštědly (benzen, methanol, ethanol, methylenchlorid). Rozpouštědlo a nitroducts jsou odděleny destilací. Zbytky rozpouštědla z uhlí se odstraní s ostrou páru. Pro extrakci fenolů z odpadních vod se používají aktivní uhlí různých značek. Vysoká absorpční kapacita má selektivní špičkové zorné brlenné uhlíky s vysokou porézní strukturou, stejně jako rohy značek IGM-90, CAD (jod), BAU, OU (suchý), AG-3, AP-3. Stupeň extrakce fenolů tímto uhlí se liší od 50 do 99%. Sorpční kontejner snižuje se zvýšením středu média a při pH \u003d 9 je 10-15%. Při koncentraci fenolů do 0,5 g / l odpovídá adsorpční hodnota exponenciální závislosti. Regenerace uhlíků se provádí v tepelné metodě v multi-end pecích nebo pecích s vroucí vrstvy při teplotě 870-930 ° C. Zároveň je ztraceno 10-15% adsorbentu. V regeneraci uhlí s rozpouštědly (ethyletherem, benzenem, zásadami) dosahuje regenerace 85, 70 a 37%. Je možné odstranit fenoly z uhlí a amoniaku vody.

V některých případech Čištění odpadních vod Z fenolů je možné provést s použitím takových sorbentů jako diatomit, třesení, strusky, koksu, rašeliniště, silikagelu, křemenného písku, keramzitu, keramikulitidy atd. adsorpce Kontejner je malý. Pro silikagel je to 30% a půl postele jen 6%. Prakticky kompletní abfenalizace odpadních vod se dosahuje sulfátem železa, modifikovanou polyakrylamidem a karboxymethylcelulózou jako sorbentu. Lignin, impregnovaný chlorovým žlázou, je schopen sorbitizovat až 92% -fenol při koncentraci posledních 3-9 mg / l. Aktivní uhlí ve formě prášků jsou použitelné pro odstranění chlorganických pesticidů z vody do jejich zbytkové koncentrace 10 -B. mg / l. Největší kontejnery mají uhlí Ou-A, Kad, Bau, CT. Adsorpční úprava výroby odpadních vod insekticidních přípravků "Prima-7" a "Dichlofos" z toxických složek do extrémně přípustných koncentrací je dosaženo při specifické spotřebě uhlí AG-3 -0,06 g / l a rychlostí filtrace 2 m / h. Pro odstranění malých množství povrchově aktivních látek z odpadních vod (ne více než 100-200 mg / l) se použije adsorpční purifikace AG-5 a BAU, jehož adsorpční kapacita je v OD-10 15%. Kromě toho může být použita aktivní antracit (kapacita - 2%) a přírodní sorbenty (rašelina, hliněné, hnědé uhlíky atd.), Stejně jako struska a popel, jejichž sorpční kapacita závisí na pH média. Například aniontové povrchově aktivní látky jsou sorbovány hrubě nejlépe v neutrálním prostředí. Nejúčinnější proces probíhá v případě, že povrchově aktivní látka je v roztoku ve formě micely. Proces Čištěníjsou prováděny ve filtračních sloupcích s pevnou vrstvou uhlí, procházející vodou ze dna nahoru rychlostí 2-6 m / s. Dříve by měly být zavěšené látky odstraněny z vody. Regenerace uhlí se provádí teplou vodou, vodnými roztoky kyselin (pro odstranění kationtoměničových povrchově aktivních látek) nebo zásaditých (k odstranění aniontivních povrchově aktivních látek), jakož i organické kapaliny rozpustí povrchově aktivní látky. Pro adsorpci povrchově aktivních látek lze použít srážení hliníku a hydroxidů železa, sulfidy mědi a fosforečnany vápníku, které jsou vytvořeny, když se přidá koagulant do odpadních vod. Pihledované hydroxidy mají velkoplošnou strukturu. Specifický povrch jejich pórů je 100-400 m 2 / g. Při studiu adsorpčního procesu OP-7 se zjistí, že hydroxid hlinitý, že izotermy mají komplexní křivku sestávající ze tří sekcí. S nárůstem pH sorpce odpadních vod op-7 adsorbent klesá. Adsorpce také ovlivňuje obsah odpadních vod elektrolytu a hmotnost sorbentu. Zavedení polyakrylalamum do odpadní vody zintenzivňuje proces pádu z hydroxidových vloček a zvyšuje jejich adsorbionní nádobu. Výhodou sorbentů uhlíku je relativně nízká cena. Nedostatek z nich spočívá v tendenci k mechanickému zničení, oxidaci. Uhlíky jsou špatně sorbovány polárními látkami. Granulované sorbenty uhlíku mají vysoké náklady. Nízká hustota a hydrofobnost značně komplikuje sorbent pokládku ve vrstvě, v důsledku které mají sloupce s nimi nízký počet teoretických desek. V minulé roky Vydali se sorbenty, ve kterých jsou kombinovány vysoké sorpční vlastnosti, nízká cena, vysoká hustota a schopnost sorbit polární látky. Zejména patří do ODM sorbentu.Sorbentní ODM. - granulovaný filtrační materiál terakotové barvy (světle oranžová) z přírodních surovin, s obsahem hlavních složek: Si02 až 84%; Fe. 2O 3 ne více než 3,2%; Al 2 O 3 , MGO, CAO - 8%. Toxicita vodného výfuku je uspokojující sanitární požadavky.

Průměrná hromadná hmotnost, kg / m 3: 680-720.

Specifický povrch, m 2 / g: 120-180.

Plná sormpční nádrž, g / g: 1.3.

Kapacita vlhkosti,%: 80-95.

Podmíněná mechanická pevnost,%: 0,85.

Broušení,%: 0,22.

Abrazovatelnost,%: 0,09.

Celková pórovitost,%: 80.

Vnitřní objem pórů, cm3 / g: až 0,6.

Žáruvzdorné, OS: 1400.

Olapheads pro ropné produkty, mg / g: 900.

Iontoměničová kapacita, dojení / g: až 1,2 pro rozpuštěné soli ČR, NI a další těžké kovy.

Iontoměničová kapacita pro CAO, MgO, Mg / G: až 950.

Distribuční koeficient radionuklidů je 103-104.

Toxicita vodného výfuku uspokojuje hygienické požadavky.

Specifická účinnost přírodních radionuklidů není více, BC / kg: 80.

Rozsah: pH 5-10.

Porozita Intercontrolle,%: 42-52.

Sorpční kapacita ve statických podmínkách, mg / g (dynamická aktivita, mg / g):

Hliník - jeden 1,5 (700);

Železo - až 9,0 (850);

Ropné produkty - až 9,0 (170);

Fenol - až 16,0.

Materiál je chemicky stojany, mechanicky stabilní, zvlhčené vodou a mohou být regenerovány kalcinací na teplotu 600 0 ° C.

Mnoho let zkušeností sorbent. ODM v komplexech ošetření odpadních vod ALFA potvrdily konzistentně vysoké sorpční vlastnosti sorbentu. Sorbent byl úspěšně dodán z Uralu do Chukotky, odolává dopadu nízkých teplot. Zvýšené sorpční vlastnosti se projevují, když se aplikují na elektrochemickou degradaci v elektrochemické destrukci v elektrochemických modulech.

kromě Čištění akcií, sorbent.Úspěšně provozován na úpravě vody, zejména na pivovaru Irkutsk a v krutých podmínkách, na teplé vodě.

S ohledem na obtížnou situaci pití vody Pro většinu Ruska je takový materiál relevantní pro úpravu vody. Preferovaný rozsah - úprava přírodních vod, obsahující nečistoty železa, mírné koncentrace výztuhy a suspenzních solí.

Pro správnou funkci sorbentymusíte znát jejich vlastnosti, vlastní know-how na jejich použití pro specifický typ odpadních vod. Studovali jsme sorbenty v naší laboratoři, získali zkušenosti při uplatňování je při uvádění do provozu a zkušeného vykořisťování. Proto jsme schopni vykonávat třídění odpadních vod v krátkém čase a vysoké kvalitě.

O problematice vybavení ošetřovacích zařízení s sorbenty, podmínky jejich operace lze konzultovat s autorem této publikace e-mailem [Chráněný emailem]

Pro realizaci procesu sorpčního čištění aplikujeme jak tlakové, tak volné adsorbers filtry, prováděné v plastu, nerezavě. S zručnými zahraničními v zahraničí se jejich výhody jsou plně projeveny. Zejména neexistující alfa-8xCA adsorbované s transparentním horním krytem umožňují dodržovat proces sorpce, vybrat vzorky adsorbentu, pro rychle extraktaci a opláchnutí sorbentu a jsou výhodné při vysokých specifických zatíženích na filtračním materiálu. Zatímco tlakové adsorbéry fungují automaticky při nízkých koncentracích a poskytují větší účinnost sorpce.

Kromě standardních sorbentů máme možnost vyrábět speciální sorbenty, vysoce selektivní, konfigurovanou k určitému sorbátu

Materiály publikované na místě jsou chráněny podle zákona o autorských právech. Právo Ruské federace ze dne 9. července 1993 N 5351-I "o autorských právech a souvisejících právech" (ve znění pozdějších předpisů 19. července 1995, 20. července 2004) a nemůže být použity bez povolení autora.

Klíčová slova: Náborový systém, prohlašování, sorbent, sorpce, čištění, ionitály, kationty, anionit, amfolit, sorbát, regenerace

Úvod ................................................. ....................... .... 3.

Metody pevných vod .............................................. .. 4.

Sorpční metody čištění ............................................. 6

Závěr ................................................. ...................... 1/1/1/1.

Seznam doporučení ............................................... ............. 13.

Úvod

Odpadní voda je příznivým médiem pro vývoj různých mikroorganismů, včetně patogenních, které jsou patogeny a distributory infekčních onemocnění. Znečištění životního prostředí, odpadních vod současně vytvářet podmínky pro výskyt různých lidských onemocnění a epidemií. Kromě toho mohou kanalizace obsahovat toxické látky (kyseliny, alkálie, soli atd.), Které mohou způsobit otravu živých organismů a smrti rostlin. Odpadní voda by měla být odstraněna osady, měst a průmyslových podniků. Před vypuštěním do zásobníků by měly být purifikovány, jinak budou kontaminovány povrchové nádrže a podzemní vodní zdroje a použití jejich pro přívod vody a pro domácnost budou nemožné.

V řekách a dalších nádržích je přirozený proces samočistého čištění vody. Pokračuje však pomalu. Zatímco průmyslové domácí vypouštění byly malé, řeka se s ním vyhlásila. Vzhledem k prudkému nárůstu odpadu nádrže se již nepokládá s takovým významným znečištěním. Došlo k potřebě neutralizovat, vyčistit odpadní vody a zlikvidovat je.

Úprava odpadních vod - čištění odpadních vod s cílem zničit nebo odstranit škodlivé látky z nich. Vydání odpadních vod od znečištění je složitá produkce. V něm, stejně jako v jakékoli jiné produkci existují suroviny (odpadní vody) a hotové výrobky (purifikovaná voda).

Metody odpadních vod

Čištění odpadních vod je zničení nebo odstranění znečišťujících látek, dezinfekce a odstraňování patogenních organismů.

Existuje velká škála metod čištění, které lze rozdělit do následujících hlavních skupin pro hlavní použité principy:

- mechanický Jsou založeny na postupech pro filtrování, filtrování, usazování, inerciální separaci. Nechte oddělit nerozpustné nečistoty. Podle nákladů, mechanické metody čištění odkazují na jedno z nejlevnějších metod.

- Chemical. Slouží k uvolnění rozpustných anorganických nečistot z odpadních vod. Při zpracování odpadních vod reagencií jsou neutralizovány, zbarvení a dezinfekce. V procesu chemického čištění se může hromadit dostatečně velké množství sraženiny.

- fyzikálně-chemikálie Současně se používají koagulace, oxidace, sorpce, extrakce, elektrolýza, ultrafiltrace, čištění iontů, reverzní osmóza. Jedná se o vysoce výkonnou metodu čištění, charakterizované vysokými náklady. Umožňuje čištění odpadních vod z jemně a hrubých částic, jakož i rozpuštěných sloučenin (s výjimkou true-rozpuštěných sloučenin - například solí).

- biologickýTyto metody jsou založeny na použití mikroorganismů absorbujících znečišťující látky odpadních vod. Bio filtry s tenkým bakteriálním filmařem se používají, biologické rybníky s obýváním s mikroorganismy, aerotanks s aktivním IL z bakterií a mikroorganismů.

Kombinované metody se často používají pomocí různých metod čištění v několika fázích. Použití jedné nebo jiné metody závisí na koncentraci a škodlivosti nečistot.

Sorpční metody čištění

Sorpce je jedním z univerzálních hlubinných metod čištění z rozpuštěných organických látek odpadních vod, jako je koks-chemická, sulfátová celulóza, chlorganická, semiproduktová syntéza, barviva atd. Pro odstranění organických látek určených mikrofonem je biologický purifikace vhodný. Pro odstranění trvalých organických látek určených CCD, biologický čištění není účinné. Dokonce i dobře purifikovaná odpadní voda po biologickém purifikaci má kontaminaci organickými látkami, jejichž hodnota je 20-120 mg / l. Tyto látky zahrnují taniny, ligniny, ethery, proteinové látky a jiné organické znečištění, mající chromatičnost a pachy, pesticidy, jako je DDT, a další. Ošetření odpadních vod sorpce je používána jak před biologickou léčbou, tak i po něm. V poslední dobou Byla zkoumána možnost nahrazení biologického čištění výroby a sorpce odpadních vod.

Na rozdíl od biochemického procesu kolísá teplota a účinek toxicity pro sorpce nemá takovou velkou hodnotu, je také snazší vyřešit odstranění srážení a automatizace, komplexní pro biologické čištění. Používají se tři typy sorpce.

Adsorpce - Absorpce látky povrchem nejčastěji z pevného absorbéru. Zařízení, ve které se adsorpce dojde, se nazývají adsorbers.

Vstřebávání- Absorpce, doprovázená difuzí absorbované látky v hloubce sorbentu s tvorbou roztoků. Ve většině případů jsou absorpční absorbéry kapalné. Zařízení, ve kterých tento proces dochází, se nazývají absorbéry nebo pračky.

Hemosorpce - Adsorpce, doprovázená chemickým účinkem absorbované látky s sorbentem. Chemisorpce se používá v technice při absorbované oxid uhličitý, oxid dusík, amoniak atd. Způsob se obvykle provádí v věžích naplněných porézní tryskou, kterým se odfiltruje purifikované odpadní vody.

Řada umělých a přírodních porézních materiálů se používají jako sorbenty: aktivované carges, popel, koks trim, silikagely, alumino, aktivní jíl a půda. Ten tvoří velkou třídu přírodních sorbentů, které mají významnou absorpční kapacitu bez dalšího zpracování, což je jejich výhoda nad umělými sorbenty.

Nejdůležitějšími ukazateli sorbentů jsou pórovitost, struktura pórů, chemické složení.

Podle struktury porézního povrchu jsou sorbenty rozděleny na jemné velikosti, hrubé a smíšené. Velikost sorpčního potenciálu je vyšší v jemných sorbentech, nicméně, nejsou vždy k dispozici, aby absorbovaly znečištění odpadních vod. Aktivované uhlíky jsou obvykle k dispozici pro absorpci molekulárních pevných látek. Přírodní sorbenty (tuffy, diatomity) jsou schopni absorbovat skupiny molekul.

Díky chemické afinitě sorbentů k obnovitelným znečištěním se nejčasnější sorbenty uhlíku doporučují aplikovat na odstranění z vody, nejsou zapojeny nebo slabě disociovaných látek organického původu.

Činnost sorbentu je charakterizována množstvím absorbované látky v kg na 1 m3 nebo 1 kg sorbentu; Aktivita může být vyjádřena ve frakcích nebo procentech hmotnosti sorbentu.

Statická aktivita sorbentu je maximální množství látky absorbované v době, kdy rovnováha je jednotka nebo hmotnost sorbentu při konstantní teplotě vody a počáteční koncentraci látky.

Dynamická aktivita sorbentu je maximální množství látky absorbované jednotkou hmotnosti nebo objemu sorbentu, dokud se sorbovaná látka objeví ve filtrátu, když se odpadní voda prochází sorbentní vrstvou. Dynamická aktivita je vždy pod statickou. Například v průmyslových adsorbších je dynamická aktivita aktivovaného uhlí 45 - 60% statická.

Adsorpce granulovaného aktivovaného uhlíku se provádí v hromadných filtrech nebo v zařízeních s fluidizací uhlí.

Filtrování přes pevnou vrstvu aktivovaného uhlíku v hromadných filtrech je vyrobena z vrcholu do dna nebo dna nahoru (obr. 1.).

Obr. 1. Diagram adsorpčních lékařů pomocí aktivovaného antracitu

Potoky: I - odpadní voda pro čištění; II - regenerovaný antracit; III - aktivovaný antracit; IV-odpadní voda na iontoměničových filtrech; V - čerstvý antracit pro aktivaci; Vi - vodní pára; Vii - zemní plyn; Plyny viiii; 1 - Adsorber; 2.3-trouba, regenerace a aktivace antracitu

V tomto případě se plánuje před očištěním odpadních vod od suspendovaných látek na pískových filtrech, protože jejich přítomnost v množství více než 10 g / m3 způsobuje rychlý nárůst tlakových ztrát v sorpčních filtrech. Nejčastěji praktikovanou sekvenční činnost sorpčních filtrů s rychlostmi filtrace vody od 1 do 2 do 5-6 m / h přes zatížení s velikostí zrna od 1,5-2 do 5-6 mm. Filtry s pevnou vrstvou uhlí jsou nejvíce racionálně používány v regeneračním čištění workshopu odpadních vod. Když se desorpce provádí chemická rozpouštědla nebo pára, nejen obnovením sorpční kapacity uhlí, ale také extrakce produktu s technickou hodnotou.

V zařízení s fluidizací aktivovaného uhlíku se odpadní voda sníží ze dna s rychlostí 7-10 m / h. Zároveň se uhlí s velikostí částic 0,5-1 mm míchá vzestupným proudem vody a jak je nasycený z horních desek na nižší. Malé vážené částice znečištění odpadních vod se odebírají z adsorbéru a mohou být odstraněny společně s kanály jiných workshopů na běžných odpadních zařízeních. Takové úpravy odpadních vod Zvýšené požadavky na aktivovaný roh, protože je podrobena výraznému otěru při fluidním a hydrotransportingu.

Adsorpce práškového aktivovaného uhlíku. Snížení velikosti aktivovaných částic na uhlí je málo postiženo na mezní kapacitě sorbentu, ale velmi silně ovlivňuje rychlost adsorpce. Práškový aktivovaný uhlík s velikostí částic asi 10 mikronů dosáhne 90% rovnovážného stavu za méně než 19 minut, zatímco pro granulované uhlí bude vyžadováno několik dní.

Proces čištění pomocí práškového uhlí proudí do několika kroků. V každém stupni se provádí míchání aktivovaného uhlí s odpadní vodou a činidlem (polyelektrolytomem), flokulací a potrušením. Šicí voda ze druhé stupně se filtruje přes pískový filtr pro zadržení aktivovaného uhlíku, který nemůže být oddělen bránou.

Je možné dosáhnout ještě většího využití sorpční kapacity v multistupním protizánětlivém procesu. Coulsová buničina je čerpána směrem k odpadním odpadům z následujících kroků v předchozích. Nevýhodou takové instalace je jeho objemnost.

V MISI s názvem V. V. Kuibyshev, byl vyvinut způsob pro čorlivění odpadních vod s filtrací přes jemný aktivovaný uhlík. Metoda je založena na použití zlé filtrů jako adsorbers. Technologické schéma je reprezentováno několika zlé filtry. První z nich s nakládáním pomocného filtračního prášku (diatomitu, perlitu atd.) Je nastaven na zadržení zavěšeného znečištění. Následné filtry jsou adsorbers s vyvinutým povrchem fázového kontaktu vzhledem k tomu, že jemně dispergovaný aktivovaný uhlík je umístěn na významném povrchu pojmenovacích filtrů. Kontážní zámky ve schématu jsou organizovány spínacími zařízeními s nepřesným uhlím směrem k odpadním vodám. Filtrační vrstva na vnitřním povrchu filtru je namontována z suspenze nádrže pomocí čerpadla. Odstranění (praní) vyhořelého materiálu se provádí reverzním proudem vody. Flirt se promyje po tlakové ztrátě v něm 0,36 MPa, promyje uhlí - pouze od prvního, ale průběhu vody adsorbéru během vyčerpání jeho sorpční kapacity.

Toto schéma bylo testováno na čištění odpadních vod z trinitrotoluolu s počáteční koncentrací 50 g / m3 a konečným ne více než 0,5 g / m3. Když příjem vody 2 m 3 / h na 1 m 2 filtračního povrchu, nejlepší možnosti jsou třístupňová adsorpce při spotřebě uhlíku značky OMA v každé stupni 2,5 kg / m2 (0,13 kg uhlí / m2) 3 vody) a frekvence adsorbované dobíjení frekvence / \u003d 2,5 násobek denně nebo čtyřstupňové adsorpce při spotřebě uhlí značky CAD 5 kg / m 2 (0,193 kg uhlí / m 3 vody) a / \u003d 1,85 krát denně

Takové schéma poskytuje vysoce kvalitní purifikovanou vodu, a to jak obsahem suspendovaných látek a v obsahu rozpuštěných organických kontaminantů. V čistícím systému se zapojují malé množství vody a uhlí, které předurčují kompaktnost zařízení.

Adsorpce a oddělovací operace vody a uhlí se kombinují. Uhlí zároveň je výrazně méně náchylné.

Pro obnovení sorpční kapacity je aktivovaný uhlík vynaložený během adsorpčního procesu obvykle podroben regeneraci chemickými rozpouštědly, trajektem nebo tepelným zpracováním.

Tepelná regenerace aktivovaného uhlíku se provádí v multi-navíjecí pece. Celková doba zdržení uhlí v pecích se pohybuje od 30 do 60 minut při teplotě od 600 do 900 ° C. Ztráta uhlí je od 5 do 10%.

Po purifikaci adsorpce je možné znovu použít odpadní vody v cirkulujícím vodovodním systému. Použití technologických odpadních vod v cirkulujícím vodovodním systému spadá nejen úkol zachránit sladkou vodu, ale také radikální rehabilitaci vodních útvarů.

Nevýhodou sorpční léčby odpadních vod je jeho relativně vysoké náklady.

Závěr

Mezi fyzikálně-chemickými metodami pro čištění odpadních vod z ropných produktů poskytuje nejlepší účinek sorpce na uhlících.

Sorpce je procesem absorpce látky z okolní pevné těleso nebo kapalina. Absorbující těleso se nazývá sorbent absorbovaný sorbátem. Absorpce látky se vyznačuje celou hmotností kapalného sorbentu (absorpce) a povrchovou vrstvou pevného nebo kapalného sorbentu (adsorpce). Sorpce, doprovázená chemickou interakcí sorbentu s absorbovatelnou látkou, se nazývá Chemisorption.

Sorpce je jednou z nejvíce efektivní metody Hluboké purifikace z rozpuštěných organických látek odpadních vod petrochemického průmyslu.

Různé porézní materiály se používají jako sorbenty: popel, koks, rašeliniště, silikagely, alumino, aktivní jíly atd. Efektivní sorbenty jsou aktivovány uhlíky různých značek. V závislosti na rozsahu metody sorpčního čištění, umístění adsorbinerů v celkovém komplexu zařízení pro čištění odpadních vod, složení odpadních vod, formou a velikosti sorbentu atd. Přiřazení jednoho nebo jiného schématu čištění a typu adsorstr. Nejjednodušší filtr je nejjednodušší filtr, který je sloupec s pevnou vrstvou sorbentu, přes který se odpadní voda filtruje. Nejstarší směrový směr filtrace tekutiny je zdola nahoru, protože v tomto případě dochází k rovnoměrnému naplnění celého průřezu kolony a bubliny vzduchu nebo plynů, které padají do sorbentní vrstvy spolu s odpadní vodou jsou relativně snadno nahradil.

Bibliografie

F V. Stolberg ekologie města. K.: Libra, 2000.

L.S. Alkeeev kvalita řízení vody. M.: Infra - M, 2004.

S.I. ROZANOV CELKOVÁ EKOLOGIE. Petrohrad: Ed. "LAN", 2003.

L.l. Palia, ya.y. Karu, H.A. Melder, B.n. Repinová příručka purifikace přírodních a odpadních vod. M.: Horsis. SK., 1994.

Yu.v. Voronov, E.v. Alkeev, V.P. Salomeev, E.A. Pugachev odvodnění. M.: Infra - M, 2007.

A. Korobkin, L.v. Ekologie. Rostov n / d: ed. "Phoenix", 2000.

Sorpční metody

Sorpční metody jsou založeny na absorpci radionuklidů pevných fází v mechanismech iontoměniče, adsorpce, krystalizace a dalších.

Sorpce se provádí v dynamických a statistických podmínkách. S dynamickou sorpcí se filtrace počátečního kapalného odpadu provádí kontinuálně přes sorbent a statickou sorpcí, časový kontakt obou fází se provádí při míchání s dalším rozdělením.

Dynamická sorpce se provádí ve vlhkých nebo hromadných filtrech. Rozdíl spočívá v tom, že sorbenty se používají v hromadných filtrech ve formě zrnitého odolného materiálu; V mycích filtrech, anorganické a organické materiály Umělý a organický původ.

Pro čištění kapalného radioaktivního odpadu z radionuklidů, sorbentů (iontů) takových typů, jako je KB-51-7, Ku-2-8 (kation kyseliny sylnic), AB-17-8 (vysoce závazný aniont), AN-31 a A-2FN (s nízkým domovskými anionty), vermikulitidy. Sorbenty jsou vyráběny ve formě granulí, které jsou nasákli ve speciálním řešení pro aktivaci. Všechny uvedené sorbenty mají vysoké purifikační koeficienty a dobré filtrační vlastnosti.

Heterogenní reakce iontoměniče jsou reverzibilní, což umožňuje regeneraci sorbentu, ale určuje vytváření podmínek pro louhování radionuklidů během skladování vyhořelého sorbentu. Výměna sorbentu je téměř vše použitá na sorpci makrosonentů - solí, v důsledku jejich podobnosti s vlastnostmi mikrokomponentů. Poté, aby se proudila sorpce mikrokomponentů (radionuklidů), je nutné provést předběžné odsolování. V opačném případě povede k častým regeneracím sorbentu a následně zvýšení nákladů na čištění.

Kapalný radioaktivní odpad s vysokou slaností je nerentabilní pro čištění s organickými sorbenty v důsledku skutečnosti, že regenerace sorbentu vyžaduje 2-2,5 násobku přebytku hřiště a kyseliny (vyžaduje se náklady na čištění).

Situace se jeví jako inverzní pro radionuklidy, ve kterých se vlastnosti liší od vlastností makrokompanentů. Multivalentní radionuklidy jsou dobře sorbovány na kationu v přítomnosti sodíkových iontů. Proto nejsou sodné ionty soritovány v kapalném radioaktivním odpadu, což vede k patrnému poklesu objemů regenerátoru, sekundárního odpadu a frekvence regenerace.

Použití syntetických organických sorbentů umožňuje odstranit všechny radionuklidy v iontové formě z kapalného radioaktivního odpadu. Tyto sorbenty však mají určitá omezení žádosti, která se bude rozvíjet vážné nevýhody. Při použití takových sorbentů radionuklidů v molekulární a koloidní formě z kapalného radioaktivního odpadu nejsou vymazány. Také, pokud jsou koloidy nebo organické látky s velkými molekulami v kapalném radioaktivním odpadu, pak sorbent ztrácí své vlastnosti a selhává v důsledku ucpání pórů.

V praxi před provedením iontové výměny pro odstranění koloidních částic se používá filtrování na WAM filtry. Použití koagulační metody namísto filtrace vede k tvorbě velkých množství odpadu. Organické sloučeniny kapalného radioaktivního odpadu se odstraní ultrafiltrací. Jedním z hlavních nevýhod použití iontoměničové výměny pro čištění kapalného radioaktivního odpadu je potřeba předběžné přípravy takového odpadu.

Pro čištění vysoce aktivního kapalného odpadu se syntetické organické sorbenty nepoužívají s ohledem na jejich nestabilitu vůči účinkům vysoce účinného záření. Takový náraz vede k zničení sorbentu.

Pro zajištění vysokého stupně čištění se provádí proces čištění iontů ve dvou fázích. V první fázi se soli a malá množství radionuklidů odstraní z kapalného odpadu, a již ve druhém stupni je možné přímo odstranit nuklidy z odsoledeného kapalného odpadu. Regenerace sorbentu je provedena protiproudem. Pro zvýšení výkonu filtrů je rychlost na začátku cyklu nastavena na (90H100) m / h a na konci cyklu se snižuje na hodnoty v (10H20) m / h.

Čištění odsoledného odpadu umožňuje používat účinné filtry smíšených účinků (jejich regenerace je obtížná) a zlé filtry s ohledem na skutečnost, že při čištění takového odpadu je potřeba regenerace minimální. Vzhledem k směšnému nakládání aniontů a kationtů v útvarech H + a IT, je anti-novější účinek eliminován, a to vede ke zvýšení stupně čištění a možnosti zvýšení rychlosti filtrace na 100 m / h.

Všechny kapalné radioaktivní odpad obsahuje v jednom nebo jiném množství suspenze, které mají tendenci k molekulární a iontoměničové sorpce. Také korozní produkty s hydratovaným železem, manganem, kobaltem a niklem mohou sorbit mikrokomponenty. V tomto ohledu se navrhuje oddělit suspenzi pro znatelné zlepšení stupně purifikace kapalného odpadu.

Pro odstranění takových komponent z odpadu jako 137 CS, 99 SR, 60 CO, použijte přidání selektivního sorbentu, v tento případ - Nanoglin (Montmorillonit), který poskytuje 98% čištění z těchto komponent. Sorpce na selektivních komponentech se provádí v kombinaci s koagulací.

Chemická depozice je jedním z efektivních možností pro statickou sorpci. Výhody chemických metod zahrnují nízké náklady, dostupnost činidel, možnost odstranění radioaktivních mikrokomponentů v iontových a koloidních formách, jakož i zpracování odpadu fyziologického roztoku.

Hlavním znakem chemických srážek je selektivita k různým mikrokompanům, zejména na 137 cs, 106 RU, 60 CO, 131 I, 90 SR. Koagulace a změkčení jsou metody chemické depozice; Při aplikaci těchto metod je čištění z radionuklidů v koloidu, iontových a molekulárních formách čistí.

Při použití CACO 3 a MgOH 2 změkčené změkčování a MgOH 2 se vysráží a podávají kolektory pro 90 SR, které se odstraní krystalizací s CACO 3. Také použití tato metoda Umožňuje odstranit 95 ZR a 95 Nb.

Cesium (137 cs) se odstraní ukládáním železných ferrocyanidů, niklu (nejúčinnější), mědi a zinku, zatímco koeficient čištění je 100.

Ruthenium (106 RU) a kobalt (60 CO) jsou špatně koncentrovány do srážek v důsledku velkého počtu jejich chemických forem. Odstranění ruthenia je vyrobeno sorbenty, jako je sulfid kadmia, sulfid železitý, sulfid olovnatý. Čištění kobaltu je účinné na chromu a manganových kyslíku. Radioaktivní jód 131 I je vyroben koučováním mědi nebo stříbra.

Chemické srážky jsou doplněny postupy separace fáze. V oddělení fází, větší část kapalného odpadu a koncentrace kalu probíhá. Separace fází je vyrobena filtrací nebo vystavením systému výkonovým polem, které mohou být gravitační (jímky a průřezy) a inerciální (odstředivky). Vzhledem k tvorbě velkých objemů, buničina velmi vysoká vlhkost, jímky se používají extrémně zřídka, za použití clearifier. Osvětlení v těchto zařízeních jde s vysokými rychlostmi a poskytuje vysoký stupeň purifikace.

Pro další zesvětlenou kapalinu se provádí filtrování. Použití hromadných filtrů poskytuje jemnější filtraci, takové filtry mají větší výkon a jejich regenerace je vytvořeno malé množství odpadu. Hromadné filtry byly běžnější kvůli jednoduchosti a spolehlivosti, navzdory tvorbě velkého počtu sekundárního odpadu během regenerace.

Sorpční metody jsou nejčastěji uvolňovat chrom z odpadních vod elektroplativování. Mohou být rozděleny do tří odrůd:

• 1) Sorpce na aktivním uhlíku (adsorpční výměna);
• 2) Sorpce ionty (iontoměnič);
• 3) Kombinovaná metoda.

Adsorpční metoda.

Adsorpční metoda je jedním z efektivních metod pro extrakci neželezných kovů z odpadních vod elektroplatingu. Aktivované uhlíky se používají jako sorbenty, syntetické sorbenty, výrobní odpad (popel, strusky, piliny atd.).

Minerální sorbenty - jíly, silikagely, aluminohely a hydroxidy kovů pro adsorpci chromu z odpadních vod se používají málo, protože energie interakce s molekulami vody je velká - někdy přesahuje adsorpční energii.

Nejoblenější z adsorbentů jsou aktivovány rohy, ale musí mít určité vlastnosti:

• - slabě interagovat s molekulami vody a dobrým
• - s organickými látkami;
• - být relativně koenosný;
• - mají vysoký adsorpční kontejner;
• - Během regenerace mají nízkou omezující schopnost;
• - mají vysokou sílu;
• - vlastnit vysokou smířivost;
• - mají nízkou katalytickou aktivitu;
• - mají nízké náklady.

Proces adsorpční extrakce hexavalentního chromu z odpadní vody se provádí s intenzivním mícháním adsorbentu s roztokem, při filtraci roztoku přes adsorpční vrstvu nebo v vrstvu pseudo-žil na periodických a nepřetržitých instalacích. Při míchání adsorbentu s roztokem se používá aktivovaný uhlík ve formě částic o průměru 0,1 mm a méně. Proces se provádí v jednom nebo více krocích.

V blízkosti výzkumných pracovníků studoval adsorpci chrómu na aktivním uhlí jako funkce pH.

Bylo zjištěno, že chróm (VI) je snadno adsorbován na aktivovaném úhlu ve formě aniontů, jako je HCRO4 - a CRO4 2-. V některých dílech je ukázáno, že předběžné zpracování adsorbentů kyselina dusičná Zvyšuje jejich sorpční kapacitu Chrome (VI).

Při použití pevného ligninu dochází ke způsobu adsorpce chromu z odpadních vod. Bylo zjištěno, že proces sorpce závisí na pH roztoku a dávky ligninu. Optimální doba kontaktu roztoku s ligninem je 1 hodina. Jako sorbent se používá hlavně aktivovaný uhlík, jiné sorbenty se používají extrémně zřídka. Jako ostatní sorbenty v různých studiích jsou nabízeny: \\ t

• a) Odpad z pivovarského průmyslu (lepenka se sorbovaným kmenem kvasinek Saccharomyces Carlsbergensis;
• b) dřevěné piliny, s výhodou borovice zpracované kopolymerem monoethanolaminového vinyletheru s 4-methylazagyptovou-3,5-diodou -1,6-diol vinyl esterem (SVEMVE);
• c) rostlinný materiál (ligninový kal, celulóza atd.);
• d) železo piliny;
• e) zeolity, silikagely, bentonit;
• e) jíly;
• g) vermiculitida.

Výhody metody

• 1) Čištění na MPC.
• 2) Možnost společného odstranění různých nečistot podle přírody.
• 3) Nedostatek sekundárního znečištění purifikované vody.
• 4) Možnost využití sorbovaných látek.
• 5) Schopnost vrácení purifikované vody po úpravě pH.

Nevýhody metody

• 1) vysoké náklady a nedostatek sorbentů.
• 2) Přírodní sorbenty se vztahují na omezený kruh nečistot a jejich koncentrací.
• 3) objemné vybavení.
• 4) Vysoká spotřeba činidla pro regeneraci sorbentu.
• 5) tvorba sekundárního odpadu vyžadujícího dodatečné čištění.

Metoda iontové výměny.

Odstranění kovů iontů z odpadních vod umožňuje cennosti zotavení s vysokým stupněm extrakce. Výměna iontů je způsob interakce s roztokem pevného fáze, který má vlastnosti pro výměnu iontů obsažených v něm, na iontech přítomných v roztoku. Látky, které tvoří tuto pevnou fázi, se nazývají ionty. Způsob iontoměniče je založena na použití kationtů a aniontů, které jsou sorbovány z upravených odpadních vod a aniontů rozpuštěných solí. V procesu filtrace se výměna kationtů a aniontech nahrazují kationty a anionty extrahovanými z odpadních vod. To vede k vyčerpání metabolické schopnosti materiálů a potřebou jejich regenerace.

Většina praktická hodnota Pro čištění odpadních vod byly získány syntetické iontoměničové pryskyřice - vysoké molekulové hmotnosti sloučeniny, jejichž uhlovodíkové radikály se spíšejí prostorové sítě s iontoměničovými funkčními skupinami na něm. Prostorová uhlovodíková síť se nazývá matrice a výměna iontů - protiionty. Každý protiion je připojen k opačně nabitým iontům zvaným kotvou. Reakce iontoměniče probíhá následovně:

RH + NaCl \u003d RNA + HC1,

při kontaktování kationtů,

kde R je matrice s pevnými ionty; N - antiode,

RoH + NaCl \u003d RCL + NaOH,

při kontaktu.

Pro extrakt z odpadních vod elektroplativní výroby trojmocných chromových kationtů, n-kationtů, chromátových iontů CRO132- a bichromátových iontů CR2O72- jsou odstraněny na aniontech AB-17, AN-18P, AN-25, AM-P, AM-8. Kapacita aniontového chrómu nezávisí na velikosti pH v rozmezí od 1 do 6 a je významně snížena o zvýšení pH více než 6.

Při koncentraci hexavalentního chromu v roztoku od 800 do 1400 EV / l je aniontový anionit AV-17 270 - 376 mol * EQ / m 3.

Regenerace vysoce závazných aniontů se provádí s 8 - 10% roztokem hydroxidu sodného. Eroats obsahující 40 - 50 g / l hexavalentního chromu mohou být zaměřeny na výrobu monochromiva sodného a přečištěná voda je znovu použita.

Na základě Vlgu byla vyvinuta technologie lokálního čištění odpadních vod s chróm obsahujícím za účelem extrakce těžkých neželezných kovů sloučenin, vč. A sorpce chrómu na vysoce závazném anionátu. Stupeň čištění vody na této technologii je více než 90 - 95%. Čištěná voda odpovídá GOST 9.317-90 a je velmi vhodná pro použití v systémech uzavřených vod.

Vyrobeno: ECOS-2 filtry ve Vnimicht, sorbenty: v NTC "Musorb" (Prominent, Moskevská oblast), MP "Hledat" (Ashgabat), TET také (Dolgoprudny, Moskevská oblast), vnicht (Moskva).

INOVAN UMWELTTTECHNIK GmbH & Co KG vyvinul blok-modulární instalaci systému REMA, která je navržena tak, aby očistila výrobní odpadní voda z těžkých kovů. Jediný blok je iontoměničový sloupec, ve kterém jsou 4 vyměnitelné kazety instalovány vertikálně pod sebe. V procesu čištění je odpadní voda konzistentně prošla těmito kazetami ze dna nahoru.

Stupeň kontaminace iontoměničové pryskyřice se stanoví pomocí ukazatelů.

V továrně "Soyscash" (Kirov) představil proces čištění galvanických průmyslových odvětví z chromových iontů s vláknitými materiály. Pro sorpci chromových aniontů se používá materiál VION AC-1, který má vysoce vázající vinylpyridinium skupiny s 1,1 - 1,2 mg * Eq / g. Vyrobily dvě sorpční sloupce z korozivzdorné oceli z 50 litrů. Sorpční sorpce chrómu závisí na jeho koncentraci v počátečním roztoku. Pokud je koncentrace až 10 mg / l, pak není v filtru detekována. Při koncentraci chromu aniontu 75 mg / l a výše, jeho obsah ve filtrátu 0,04 - 0,01 mg / l, který je přípustný v uzavřeném cyklu. Účinek počáteční koncentrace roztoku chromu na jeho obsahu ve filtrátu je v důsledku vysokého iontového poloměru CR2O72-, což způsobuje, že sterické potíže při sorpci na hemosorbentu vlákna. S vysokým obsahem chromu snižte rychlost dodávky roztoku do sorpčního sloupce. V tomto případě se zvyšuje stupeň purifikace. Když je dosaženo sytosti sorpčních sloupců, jsou odstraněny ze stojanu a přepravovány do separace galvanochemického zpracování pro regeneraci chemisorbačního materiálu a recyklačního eluátu. Regenerace VION AS-1 se provádí s roztokem Na2CO3. V tomto případě se 50 litrů roztoku nalije do každého sloupu a nechá ho 3 hodiny. Následný provoz spočívá v mytí filtru s vodou.

Studie byla provedena 8 vláknitých sorbentů používaných pro čištění odpadních vod od iontů těžkých kovů (AG, HG, CR, CD, Fe). Je instalován, že vláknité sorbenty pan-pea, PAN-TTO-μCC a uhelné vlákno účinně čistí odpadní vody z iontů těžkých kovů. Snadno se regenerují léčbou kyselinami a mohou být opakovaně použity pro čištění. Z roztoku získaného po regeneraci vláken je možné zvýraznit kovy a znovu použít.

Syntetizované iontoměničové materiály na bázi odpadů a pletených výrobních odpadů obsahující polyester, polyakrylonitrilové vlákno.

Bylo zjištěno, že syntetizovaná iontoměničová vlákna vykazují selektivní vlastnosti výměny iontů.

V laboratorních podmínkách byl studován výběr chromu z mytí odpadních vod elektroplatních dílen pomocí iontoměničových pryskyřic (iontoměničové pryskyřice v typu "Wolfatit" (Německo) známky SWB, SZ, SL, SBK, AD-41 a aktivovaný uhlík razítka jako) a uhlíkové sorbenty.

Systém KRES & Co.AG (Německo) společnosti "Krebs & Co.ag" (Německo) zahrnuje předběžný filtr, ventily, potrubí, čerpadla, řízení kvality vody pro jeho elektrický odpor a dvou integrovaných iontoměničových sloupců s kapacita 1,5 - 4 m 3 / h. Jeden ze sloupců se používá pro přímý účel, druhý je v této době regenerován jiným. Popsaný systém se skládá z jednotlivých modulů a proto snadno namontovaných a demontovaných.

Výhody metody

• 1) Možnost čištění na požadavky MPC.
• 2) Návrat purifikované vody na 95% v obratu.
• 3) Možnost likvidace těžkých kovů.
• 4) Možnost čištění v přítomnosti účinných ligandů.

Nevýhody metody

• 1) Potřeba před očištěním odpadních vod z olejů, povrchově aktivních látek, rozpouštědel, organických látek, suspendovaných látek.
• 2) Vysoká spotřeba činidel pro regeneraci iontů a zpracování pryskyřice.
• 3) Potřeba předběžného oddělení promývací vody z koncentrátů.
• 4) objemné vybavení, vysoká cena pryskyřice
• 5) tvorba sekundárního eluátu, který vyžaduje další zpracování.

3. února 2005

V současné době se používají různé technologie pro čištění průmyslových odpadních vod. Nejčastějším je činidlo, ve kterých jsou ionty těžkých kovů (Cr3+, Ni 2+, Cu 2+, Zn 2+, CD 2+, Fe 3+, atd) přeloženy do téměř nerozpustných hydroxidů těchto kovů alkalické činidlo. A vyčnívají z vodního prostředí s nastavením a filtrováním. Jako alkalická reagencie vložená do vyčištěných zásob se používají sodes (kalcinovaný nebo žíravý) nebo nenáviděný vápno CA (OH) 2 (vápno mléko).

Metoda činidla pro čištění odpadních vod má řadu nedostatků.

Za prvé, koncentrace iontů těžkých kovů a indikátoru vodíku (pH) v odpadních vodách neustále mění. Technologie pro nastavení pH je velmi setrvačnost a nemůže poskytnout včasnou změnu požadované dávky alkalického činidla. Tato okolnost vede k neúplnému překladu iontů těžkých kovů v jejich hydroxidech a takových iontech za čistírny odpadních vod v kompozici purifikované odpadní vody. Kromě toho, koncentrace těžkých kovů během jejich kluzců ve formě iontů může být desetkrát vyšší než MPC. Za druhé, při použití činidel zvyšuje již vysoké singelu purifikované odpadní vody, které mohou sloužit jako další překážka, když se opakovaně používají v technologických operacích.

Překlad iontů těžkých kovů ve svých hydroxidech sám o sobě dobrou technologickou metodou, ale implementace přidáním alkalického činidla, následovaného dodáním a filtrováním prostřednictvím konvenčních pískových filtrů výrazně snižuje účinnost a spolehlivost zpravidla, purifikovaná odpadní voda nemůže být znovu použita kvůli jejich nízké kvalitě.

Problém zajištění vysoce kvalitního purifikace kontaminovaného odpadního voda by měl být vyřešen zjednodušením technologického schématu, konstruktivního provedení a provozu úpravy vody a zároveň zvyšuje stupeň čištění, univerzálnosti, spolehlivosti, jakož i bezpečnost životního prostředí technologického procesu , možnost maxima a dokonce i plně automatizace.

S ohledem na stanovené požadavky mezi známé metody pro čištění odpadních vod elektroplatních obchodů na stanovené normy (iontová výměna, membrána, sorpce), nejslibnější je sorpce za předpokladu, že adsorbent aplikovaný v technologickém procesu je Schopen provádět dlouhou dobu (měsíce a ještě roky) pro provádění jeho funkcí čističtění vody, tj. Čištěním vody filtruje se z celého komplexu škodlivých nečistot v něm při obnově sorpční aktivity adsorbentu pomocí regenerace prováděny přímo ve struktuře filtru.

Sorpční metoda pro čištění přírodních a odpadních vod s aktivovaným uhlí a zeolitů je po dlouhou dobu známa. Nicméně, on nenašel rozšířenou kvůli skutečnosti, že tyto adsorbenty jsou filtrační materiály jednorázového použití. Regenerace aktivovaného uhlíku a zeolitů nákladné a časově náročné operace a v podmínkách účinné úpravy vody nejsou prakticky realizovány, protože vykládka materiálu z filtru je vyžadován, což je zapotřebí mimo úpravnu vody na speciální instalaci, Dodávka degenerovaného materiálu zpět do úpravny vody a zatížení do struktury filtru. Pokud jdete po cestě jednorázového využití adsorbentů, pak kromě posílení nákladů na náhradu materiálu existuje možnost environmentálního nebezpečí, protože velké ekonomické náklady jsou vyžadovány pro spolehlivé likvidaci výfukového kontaminovaného adsorbentu.

Nevýhody sorpční metody čištění odpadních vod

Provozní a ekonomické nevýhody sorpční metody čištění přírodních a odpadních vod s tradičními adsorbenty jsou eliminovány, když úprava adsorbentu vody, která má vysokou povrchovou aktivitu zrn, což umožňuje obnovit sorpční kapacitu technologicky jednoduchým, krátkodobým Doba regenerace prováděná přímo ve struktuře filtru. Nejúčinnějším základem pro získání adsorbentů s cílenými regulovanými vlastnostmi může sloužit aluminosilikátové minerály, protože ve své konstrukci mohou být podávány téměř všechny přísady organického a minerálního původu, které získají povrchy zrna. Požadované vlastnosti.

Rozlišovací a pozitivní majetek těchto minerálů je "vadivost" jejich krystalové mřížky a schopnost kationtové substituce. Vrstvená tetraeokthedrická struktura aluminosilicates umožňuje přijmout kationty nejen v krystalové mřížce, ale také do mezivrstev a interplanarových prostorů, jakož i bazální rovinou minerálních částic. Hořčík a vápník mohou sloužit jako taková metabolická kationty, které mají slabé vazby s povrchem minerálních částic a ve vodném médiu se do roztoku snadno pohybují.

Magnesie a vápníkové kationty, jak je ukázáno mnoho let výzkumu na katedře "zásobování vodou a odvodnění" Státní univerzity Státní univerzity St. Petrohradu, provádějí významnou roli v procesu sorpční těžby znečištění odpadních vod a účastnící se na začátku (pomocí chemického dopadu) ve tvorbě nových sloučenin a poté v tvorbě koloidních struktur těchto sloučenin na povrchu zrn adsorbentu a v interzernálním prostoru pórů. Při výrobě aluminosilikátu adsorbentu v surovinách, hořčík a sloučeniny vápenaté se zavádějí jako aktivační přísada.

Důležité technologické rysy aktivovaného aluminosilikátu adsorbentu jsou:

• schopnost iontoměniče alkalické země a alkalické kovy (Mg 2+, Ca2 +, Na +) v důsledku "vady" krystalové mřížky kationtů, ze kterého je adsorbent vyroben;
• zvýšení indikátoru vodíku na 9 ve vodě překonané adsorbentem;
• vznik pozitivního ζ -Potenciální na okraji sekce "zrno adsorbentu - kapaliny" při filtrování vody přes adsorbentní vrstvu;
• obnovení sorpční aktivity aktivovaného aluminosilikátu adsorbentu s ohledem na ionty těžkých kovů regenerací prováděnými přímo ve struktuře filtru.

Při výrobě aktivovaného aluminosilikátu adsorbentu, v důsledku přirozené iontoměničové schopnosti aluminosilikátové báze, část trojmocného hliníku z hořčíku a vápenatých kationtů zahrnutých v aktivátoru, stejně jako naplnění "volných pracovních míst" v uzlech krystalová mřížka a v mezivrstvěném prostoru nad kationty. V důsledku takové cílené modifikace a aktivace aluminosilikátových surovin se získá granulovaný materiál, který, při podání vody přes vrstvu zrna tvoří slabě alkalické médium a pozitivní elektrokinetický potenciál. Předpokladem pro vytvoření alkalického média je oxidy hořčíku a vápenatý, vytvořené ve struktuře adsorbentu v procesu jeho výroby. Oxidy hořčíku a vápenatý tvoří hydroxidy ve vodě, čímž se zvyšuje pH kvůli přebytku aniontů, je to. Kationty těžkých kovů, spadající do alkalického média, reagují a vytvářejí pracovní hydroxidy rozpustné v pracovně podle schématu:

IU 2+ + 2H - ® IM (OH) 2 ¯;

Me 3+ + 3D - ® im (OH) 3 ¯.

Výrobek rozpustnosti hydroxidů těžkých kovů je podstatně méně (v desítkách a stokrátech) rozpustnost hydroxidů hořčíku a vápníku, proto je rovnováha chemické interakce posunuta směrem k tvorbě pevných hydroxidů těžkých kovů. Kromě toho, metabolická kationty mg 2+ a ca 2+ difuzní od adsorbentu do vody, které také přispívají ke zvýšení pH média v důsledku nadměrných aniontů, spojených v budoucnosti v hydroxidech těžkých kovů. Difúze mg 2+ a ca 2+ kationtů je možná v důsledku křehkosti kationtů kationtů. Tak, micely těžkých kovů hydroxidů jsou vytvořeny s další konsolidací z nich do agregátů, tvorby a růstu koloidní struktury v důsledku výkonu elektrostatické interakce mezi pozitivně nabitým povrchem zrna adsorbentu a nepříznivě nabitých micel těžkých Hydroxidy kovů.

V procesu filtrační extrakce z vodou těžkých kovů je aktivní část adsorbentu, skládající se z hořčíku a kationtů vápníku, produkující do vodného média, se postupně provádí společně s filtrátem. V okamžiku, kdy dojde, když jsou čištění (ochranné) funkce adsorbentu nedostatečné, a koncentrace iontů těžkých kovů obdařených filtrátem překročí instalované MPC. Je vyžadována aktivace adsorbentu, tj. Doplnění směnných kationtů odešlo s vodou.

Při výběru aktivátoru obnovíte sorpční vlastnosti adsorbentu, byly zohledněny tři nejdůležitější faktory:

1. za prvé, aktivátor by měl být rozpuštěn ve vodě, takže aktivace se provádí přímo ve filtrační struktuře;
2. za druhé, iontový výměnný kation v řadě kationtů by měla být umístěna vyšší než vápník a hořčík;
3. zatřetí, toto kation musí mít alkalické vlastnosti a snadno přístupné k praktickému použití. Všechny tyto podmínky jsou většinou zodpovědné za kation sodíku Na + jako součást kalcinované sody.

Vzhledem k tomu, že praxe ukázala, zpracování aktivovaného aluminosilikátového adsorbentu 3-4centního roztoku kalcinovaného sody v cirkulačním režimu po dobu 30-35 minut obnoví ochranné vlastnosti adsorbentu, bez ohledu na počet regeneračních cyklů, tj. Pro dlouhou službu život. Obnova sorpční aktivity filtračního zatížení se provádí ošetřením 3 až 4% roztokem kalcinovaného sodinového režimu v cirkulačním režimu s intenzitou 3 l × C / m 2. Regenerační roztok se používá opakovaně. Před obnovením je nutné provést filtrační zatížení s vodou s intenzitou 14 l × C / m 2.

V roce 2004 proběhl výzkum (S.-Petersburg) ve městě městského laboratorního centra státního hygienického a epidemiologického dohledu (St. Petersburg). Pro studium účinnosti adsorbentu "Mladší", destilovaná voda byla použita jako počáteční vzorek, připravený s přidáním činidel obsahujících kovy: nikl sulfáty, kadmium, mangan, zinku, měď a chrom, železo tři chlorid, olověná kyselina dusičná. Jako výsledky výzkumu ukazují, adsorbent "Mladší" má schopnost významně snížit koncentraci iontů těžkých kovů ve vodných roztokech (tabulka).

Technologie čištění průmyslových odpadních vod s aktivovaným aluminosilikátem adsorbentem je implementována:

• pro výrobu galvanizace na FSUE "RSUE" Ryazan Dashboard ",
• pro akumulátor v CJSC "Electrotaging" (St. Petersburg),
• OJSC "Zařízení pro výrobu diamantových přístrojů" (oblast Tomilino Moskevská oblast),
• JSC "Murom Radiosavod" (Murom),
• OJSC Stupinsky hutní kombinovat (Stupino Moskevská oblast),
• OJSC Memer (Smolensk)
• a na řadě dalších podniků.

Například v Stupinskaya metalurgické společnosti OJSC (Stupino z Moskevské oblasti) od roku 2000, tlakové filtry s kapacitou 3500 m 3 / den zatížené aktivovaným aluminosilikátem adsorbentem (pěti filtry 16 m 2) jsou provozovány. Složení kontaminantů vstupujících do filtrů, mg / l: ropné produkty 20, CR 3+ až 10, Cu 2+ až 5, Fe 3+ až 10, AL 3+ až 5, Ni 2+ až 10, Zn 2+ až 5, Zn 2+ až 5 , pH 6-7.5. Filtrátová kompozice odpovídá hodnotám MPC škodlivých látek pro vodní nádrže rybolovu. Adsorpční regenerace se provádí za 5-7 dnů o 3% roztokem sody calcined. Odstraňovač adsorbentu je asi 5% ročně. Náklady na čištění 1 m 3 odpadních vod (podle podniku) - 4,5 rublů.

V této a další podniky používaly aktivované aluminosilikát adsorbent s následujícími charakteristikami (podle Gost 51641-2000 "materiály filtrování zrnitých. Všeobecné technické pokyny"): velikost zrna 0,63-2 mm, objemová hmotnost 0,95-1 g / cm3, broušení 0,5, abrazovatelnost do 5, specifická pracovní plocha9-12 m 2 / g, minimální hodnota pH filtrační vody 6.

závěry

Zkušenosti z průmyslového vykořisťování těchto objektů ukazují, že technologický proces čorlivosti odpadních vod je charakterizován spolehlivostí a ekonomikou, když vysoká kvalita. Zpravidla je očištěná odpadní voda znovu použita na technologické potřeby. Přechod podniků do uzavřeného cyklu zásobování vodou zlepší situaci v oblasti životního prostředí v regionu, zajistit racionální využívání vodních zdrojů.

E. G. Petrov, profesor (St. Petersburg státní univerzita komunikační cesty);
D. S. Kirichevsky, ředitel minerálu CJSC Kvant (St. Petersburg)