Η ουσία της μεθόδου:Η επεξεργασία ρόφησης βιομηχανικών λυμάτων είναι η διαδικασία απορρόφησης σωματιδίων ρύπων από διάφορα υλικά φίλτρου. Το κύριο κριτήριο κατά την επιλογή ενός συγκεκριμένου υλικού φίλτρου είναι οι ιδιότητες προσρόφησης του υλικού, αφού από αυτές εξαρτάται η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας των λυμάτων. Μεταξύ των κριτηρίων για την επιλογή ενός υλικού φίλτρου, μπορούν να αναφερθούν αρκετές βασικές ιδιότητες του υλικού:
Μηχανική αντοχή του υλικού.
Χημική αντοχή του υλικού.
Ιδιότητες ρόφησης του υλικού.
Οι μέθοδοι ρόφησης μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους:
1) ρόφηση σε ενεργό άνθρακα (ανταλλαγή προσρόφησης).
2) ρόφηση σε εναλλάκτες ιόντων (ιοντοανταλλαγή).
Πλεονεκτήματα της μεθόδου:
1) καθαρισμός στη μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση.
2) η δυνατότητα κοινής απομάκρυνσης ακαθαρσιών διαφορετικής φύσης.
3) απουσία δευτερογενούς ρύπανσης των επεξεργασμένων υδάτων.
4) δυνατότητα επιστροφής καθαρισμένου νερού.
Μειονεκτήματα της μεθόδου:
1) υψηλό κόστος και σπανιότητα ροφητών.
2) ο όγκος του εξοπλισμού.
3) υψηλή κατανάλωση αντιδραστηρίων για την αναγέννηση ροφητών.
4) σχηματισμός δευτερογενών αποβλήτων που απαιτούν πρόσθετη επεξεργασία.
4. Μετα-επεξεργασία των λυμάτων με διήθηση μέσω σταθερού στρώματος ροφητή
Η επεξεργασία λυμάτων δύο σταδίων πραγματοποιείται διαδοχικά σε φίλτρα άμμου και προσρόφησης, τα οποία εγκαθίστανται μετά από άλλες εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Η τεχνολογία καθαρισμού έχει σχεδιαστεί για να αποκτήσει ποιότητα νερού που επιτρέπει τη χρήση απολυμανμένου νερού σε τεχνολογικές διεργασίες βιομηχανικών επιχειρήσεων. Όλες οι προσμείξεις που περιέχονται στα λύματα υποβάλλονται σε μετεπεξεργασία στα φίλτρα.
Για τη μετεπεξεργασία των λυμάτων, χρησιμοποιήθηκαν ενεργοί άνθρακες των βαθμών ιωδίου AG-5 και KAD, που παράγονται από τη βιομηχανία, καθώς και ενεργός άνθρακας από τύρφη (TAC).
Τα χαρακτηριστικά των ενεργών ανθράκων που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των λυμάτων δίνονται στον Πίνακα.
Χαρακτηριστικά των ενεργών ανθράκων
|
Ποιότητα άνθρακα |
Ολικό πορώδες, cm 3 /g |
Ειδικός όγκος μακροπόρων, cm 3 /g |
Ειδικός όγκος μεταβατικών πόρων, cm 3 /g |
Ειδικός όγκος μικροπόρων, cm 3 /g |
Πορώδες φορτίου |
Μαζική πυκνότητα, g/cm 3 |
Διάμετρος κόκκου, mm |
Ειδική επιφάνεια μεταβατικών πόρων, m 2 /g |
|
CAD ιώδιο |
||||||||
Οι δείκτες ποιότητας των λυμάτων (πριν και μετά την επεξεργασία) δίνονται στον πίνακα.
Δείκτες ποιότητας των λυμάτων μετά από μετεπεξεργασία με χρήση φίλτρων
|
Δείκτης |
Συγκέντρωση μολυσματικών ουσιών πριν από τη χρήση φίλτρων, mg/l |
Συγκέντρωση μολυσματικών ουσιών μετά την επεξεργασία, mg/l |
|||
|
σε φίλτρα άμμου |
χρήση φίλτρου προσρόφησης φορτωμένου με άνθρακα AG-5 |
χρήση φίλτρου προσρόφησης φορτισμένου με άνθρακα CAD ιωδίου |
χρήση φίλτρου προσρόφησης φορτισμένου με άνθρακα TAU |
||
|
Αιωρούμενα στερεά |
κανένας |
κανένας |
κανένας |
||
|
BOD πολυ |
|||||
|
Διαλυτό οξυγόνο |
|||||
Στο Σχ. Το σχήμα 6 δείχνει ένα διάγραμμα τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων με χρήση φίλτρων δύο σταδίων. διήθηση αποβλήτων αντιδραστηρίου
Ρύζι. 6. Σχέδιο τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων: 1 – εγκαταστάσεις μετά τον βιολογικό καθαρισμό νερού. 2 – δεξαμενή υποδοχής. 3 – μονάδα άντλησης. 4 – συσκευή για ανάμιξη νερού. 5 – θάλαμος διανομής. 6 – φίλτρο φορτωμένο με άμμο. 7 – δεξαμενή υποδοχής. 8 – μονάδα άντλησης. 9 – συσκευή για ανάμιξη νερού. 10 – θάλαμος διανομής. 11 – φίλτρο προσρόφησης. 12 – αντλία έκπλυσης. 13 – δεξαμενή νερού πλύσης. 14 – απόρριψη καθαρού νερού
Το τεχνολογικό σχέδιο μετεπεξεργασίας λυμάτων σε δύο στάδια περιλαμβάνει μια δεξαμενή υποδοχής 2, μια μονάδα άντλησης 3, με τη βοήθεια της οποίας τροφοδοτείται νερό στον θάλαμο διανομής 5, από όπου ρέει με βαρύτητα στα φίλτρα άμμου 6. Το νερό καθαρισμένο σε φίλτρα άμμου συλλέγεται στη δεξαμενή υποδοχής 7, από όπου αντλείται από τη μονάδα άντλησης 8 αντλείται στον θάλαμο διανομής 10. Το νερό από το θάλαμο διανομής παρέχεται στα φίλτρα προσρόφησης 11 από κάτω προς τα πάνω. Κατά την παροχή λυμάτων στους θαλάμους διανομής 5 και 10, μέρος του νερού υπερχειλίζεται και εκκενώνεται μέσω των αγωγών 4 και 9 σε δεξαμενές υποδοχής, όπου το υγρό της πηγής αναμειγνύεται. Απόδοση καθαρισμού νερού 96–99%
Το πρώτο στάδιο του φίλτρου φορτώνεται με άμμο με διάμετρο κόκκων 1,8 mm και ύψος 0,5–1 m. Η ταχύτητα φιλτραρίσματος είναι 10 m/h. Η περίοδος μεταξύ της αναγέννησης του φορτίου του φίλτρου εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ουσιών και είναι 9–15 ώρες.Η ικανότητα συγκράτησης ρύπων του φίλτρου κυμαίνεται από 2,6 έως 6,6 kg/m3. Το φίλτρο πλένεται με νερό σε ένταση 18–20 l/cm2. Η διάρκεια πλυσίματος είναι 7 λεπτά. Ο όγκος του νερού έκπλυσης είναι 4% του όγκου του καθαρισμένου νερού. Για φίλτρα πρώτου σταδίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πλύση νερού-αέρα με ένταση παροχής νερού 12 l/cm2 και ένταση παροχής αέρα 16–19 l/cm2. Η διάρκεια του πλυσίματος με νερό-αέρα είναι 6 λεπτά.
Το φίλτρο προσρόφησης φορτώνεται με ροφητικό σε ύψος 3,2 m, η ταχύτητα φιλτραρίσματος του νερού είναι 2–2,5 m/h. Το μέγεθος κόκκου της φόρτωσης είναι 1–2 mm. Η ένταση πλύσης των φίλτρων προσρόφησης είναι 6–12 l/cm2. Η διάρκεια πλύσης θεωρείται ότι είναι 7–10 λεπτά. και ξεκαθαρίζεται κατά τη λειτουργία των φίλτρων. Ο κύκλος του φίλτρου είναι 24 ώρες. Ο χρόνος λειτουργίας των φίλτρων προσρόφησης πριν από την αναγέννηση είναι από 3 έως 4 ημέρες. Η αναγέννηση του φορτίου του φίλτρου προσρόφησης πραγματοποιείται όταν η COD (χημική ζήτηση οξυγόνου) μετά τη διήθηση στο δεύτερο στάδιο υπερβαίνει τα 15 mg/l.
Υπολογισμός τιμής pH λυμάτων
Η ποσότητα των όξινων συστατικών στα λύματα είναι:
H 2 SO 4 = 500 mg/l
HCl = 500 mg/l
M (H 2 SO 4) = 2 1,008 + 32,064 + 4 15,999 = 98,076 g/mol
Μ (HCl) = 1,008+35,453 = 36,461 g/mol
[H + ] = / M = 500 / 98,076 = 5,1 mol/m 3
[H + ] = / M = 500 / 36.461 = 13,7 mol/m 3
pH = -1g = -1g (([H + ] H2SO4 + [H + ] HCl) /Q st)
όπου Q st – ικανότητα αποστράγγισης, Q st = 2 m³/ώρα
pH = -1 g ((5,1 + 13,7) / 2) = - log 9,4 = - 0,97
Έτσι, το pH των λυμάτων είναι 0,97, γεγονός που υποδηλώνει περίσσεια όξινων συστατικών (οξέων).
1m 3 =1000dm 3 =1000l
1 mg/l = 1 mg/dm 3 = 1 g/m 3
|
Κατανάλωση αντιδραστηρίου σε γραμμάρια ανά 1 g μεταλλικού ιόντος, |
||||
Το πρόβλημα του καθαρισμού του νερού ανησυχεί εδώ και καιρό την ανθρωπότητα. Σήμερα υπάρχουν πολλοί τρόποι για να το καθαρίσετε. Ένα από τα πιο κοινά, χωρίς αμφιβολία, είναι ο καθαρισμός του νερού με ρόφηση. Ποια είναι η ουσία του;
Από αυτό το άρθρο θα μάθετε:
Τι είναι ο καθαρισμός του νερού προσρόφησης
Πώς γίνεται ο καθαρισμός του νερού προσρόφησης;
Ποια φίλτρα χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του νερού προσρόφησης
Ποιοι τύποι ροφητών χρησιμοποιούνται
Ροφητικός καθαρισμός νερού - τι είναι;
Ο καθαρισμός νερού ρόφησης είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος βαθύ καθαρισμού, στην οποία το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με τη δέσμευση σωματιδίων χημικών ουσιών και διαφόρων ακαθαρσιών σε μοριακό επίπεδο. Αυτός ο καθαρισμός του νερού σας επιτρέπει να αφαιρέσετε ακόμη και οργανικές ενώσεις που δεν μπορούν να διαχωριστούν με άλλες μεθόδους.
Τα σύγχρονα εξαιρετικά δραστικά ροφητικά λειτουργούν αποτελεσματικά στο νερό με οποιαδήποτε, ακόμη και τη μικρότερη, συγκέντρωση ανεπιθύμητων ακαθαρσιών. Ως αποτέλεσμα του καθαρισμού με ρόφηση, δεν υπάρχει πρακτικά υπολειμματικό συμπύκνωμα στο νερό.
Ο όρος «προσρόφηση» σημαίνει την απορρόφηση μιας ουσίας από ένα αέριο μέσο ή διάλυμα από το επιφανειακό στρώμα μιας άλλης ουσίας. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει επίσης στο νερό που καθαρίζουμε όταν προστίθενται ορισμένες ουσίες. Το προσροφητικό προσελκύει μόρια ανεπιθύμητων ακαθαρσιών στην επιφάνειά του και δεν τα απελευθερώνει πλέον.
Ο καθαρισμός ρόφησης είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός στο τελικό στάδιο ενός υψηλού επιπέδου καθαρισμού, όταν το νερό, έχοντας περάσει από τα προηγούμενα στάδια καθαρισμού, έχει αφήσει σχεδόν τα πάντα περιττά στα φίλτρα και τώρα είναι απαραίτητο να αφαιρεθούν οι μικρότερες συγκεντρώσεις ανεπιθύμητων ακαθαρσιών .
Το πόσο γρήγορα και αποτελεσματικά θα πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία εξαρτάται από τους ακόλουθους παράγοντες:
Ροφητικές δομές.
θερμοκρασία στην οποία λαμβάνει χώρα η διαδικασία·
τύπος και συγκέντρωση επιβλαβών ουσιών στο νερό·
δραστηριότητα περιβαλλοντικής αντίδρασης.
Γιατί απαιτείται καθαρισμός νερού προσρόφησης και πού χρησιμοποιείται;
Ο καθαρισμός του νερού ρόφησης είναι γνωστός στους ανθρώπους εδώ και αρκετό καιρό. Τόσο νωρίτερα όσο και μέχρι σήμερα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούσαν διήθηση άνθρακα, το οποίο λειτουργεί καλά σε κλειστά συστήματα, καθαρίζοντας σε βάθος, συμπεριλαμβανομένης της οργανικής ύλης.
Ο απορροφητικός καθαρισμός του νερού δίνει εξαιρετικά αποτελέσματα, αφαιρώντας διάφορες οργανικές ουσίες, καθιστώντας δυνατό τον καθαρισμό των λυμάτων από βαφές ή άλλες υδρόφοβες ενώσεις. Αυτή η μέθοδος έχει επίσης κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα λόγω του γεγονότος ότι δεν απαιτεί σημαντικό κόστος υλικού.
Ο καθαρισμός νερού ρόφησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ανεξάρτητη μέθοδος ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με βιολογικό καθαρισμό. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν έχει μολυνθεί μόνο με ανόργανες ακαθαρσίες ή οργανικές ακαθαρσίες χαμηλού μοριακού βάρους. Καθαρίζει το νερό όχι μόνο από ακαθαρσίες, που φαίνονται μόνο στα αποτελέσματα εργαστηριακών δοκιμών, αλλά και από ξένες οσμές και τη γεύση του χλωρίου και του υδρόθειου που ανιχνεύονται εύκολα από τον άνθρωπο.
Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα αποτελεσματικό προσροφητικό που έχει μικροπόρους στη δομή του που εκτελούν με επιτυχία τη διήθηση. Δεν είναι δύσκολο να αποκτηθεί: οι πρώτες ύλες για την παραγωγή είναι το ξύλο, η τύρφη, τα κελύφη ξηρών καρπών και τα ζωικά προϊόντα. Η εφαρμογή ιόντων αργύρου στην επιφάνεια των σωματιδίων ενεργού άνθρακα επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του προσροφητικού, αποτρέποντας την καταστροφή του από μικρόβια.
Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα από τα καλύτερα ροφητικά που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα συστήματα σήμερα. Έρχεται σε διάφορους τύπους. Η υψηλότερη ποιότητα καθαρισμού νερού προσρόφησης θα παρέχεται από αυτόν που έχει τον μέγιστο δυνατό αριθμό μικροπόρων.
Ο απορροφητικός καθαρισμός νερού με ενεργό άνθρακα χρησιμοποιείται συνήθως για την απομάκρυνση της οργανικής ύλης από το νερό κατά την προετοιμασία του πριν από την αντίστροφη όσμωση. Ταυτόχρονα, το υγρό καθαρίζεται επίσης από χλώριο, γεγονός που το καθιστά πιο αποδεκτό για διαδικασίες υγιεινής.
Τα φίλτρα γεμάτα με ενεργό άνθρακα μπορεί να καταστούν άχρηστα εάν τα κολλοειδή σωματίδια εισέλθουν σε αυτά με νερό, γεγονός που εμποδίζει τους μικροπόρους να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να αλλάξετε το ροφητικό ή να το επαναφέρετε.
Ο απορροφητικός καθαρισμός νερού με χρήση φίλτρων ενεργού άνθρακα βελτιώνει σημαντικά την ποιότητα του υγρού, απελευθερώνοντάς το όχι μόνο από χλώριο, αλλά και από αζωτούχες ενώσεις. Με την ταυτόχρονη προσρόφηση και οζονισμό του νερού, αυξάνονται σημαντικά οι δυνατότητες του ενεργού άνθρακα να το καθαρίζει από ακαθαρσίες. Εάν χρησιμοποιούνται φυσικά ορυκτά με την προσθήκη Ca, Mg και οξειδίων του αργιλίου ως ροφητικό, το νερό καθαρίζεται από ενώσεις φωσφόρου.
Τα φίλτρα ρόφησης κάνουν εξαιρετική δουλειά στον καθαρισμό του νερού από τον σίδηρο όταν στο υγρό μετά τη διαδικασία οξείδωσης σχηματίζονται αδιάλυτα οξείδια με τη μορφή στερεών σωματιδίων.
Σε ποιους τύπους καθαρισμού νερού προσρόφησης χωρίζονται;
Ο τύπος της διαδικασίας καθαρισμού με ρόφηση είναι:
περιοδικός;
συνεχής.
Σύμφωνα με το υδροδυναμικό καθεστώς υπάρχουν:
εγκαταστάσεις μετατόπισης·
εγκαταστάσεις ανάμειξης?
εγκαταστάσεις ενδιάμεσου τύπου.
Ανάλογα με την κατάσταση των στρωμάτων του χρησιμοποιούμενου ροφητικού, ο καθαρισμός μπορεί να είναι:
κίνηση;
ακίνητος.
Σύμφωνα με την κατεύθυνση του φιλτραρίσματος, πραγματοποιείται ο καθαρισμός:
αντίρροπη?
άμεση ροή?
μικτή κυκλοφορία.
Με βάση την επαφή των φάσεων που αλληλεπιδρούν, η διαδικασία καθαρισμού χωρίζεται σε:
πάτησε?
συνεχής.
Σύμφωνα με το σχεδιασμό του φίλτρου, ο καθαρισμός μπορεί να είναι:
στήλη;
χωρητική
Κύριοι τύποι ροφητών
Έχουμε ήδη πει ότι ένας πολύ δημοφιλής τύπος ροφητικού για τον καθαρισμό του νερού είναι ο ενεργός άνθρακας, ο οποίος αφαιρεί τέλεια τις οργανικές ενώσεις φυσικής και τεχνητής προέλευσης. Αλλά, εκτός από τον ενεργό άνθρακα, χρησιμοποιούνται και άλλοι τύποι ροφητών.
Ροφητές χωρίς άνθρακα για τον καθαρισμό του νερού
Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία καθαρισμού νερού ρόφησης είναι ο καθαρισμός με χρήση ροφητών χωρίς άνθρακα. Μπορούν να είναι είτε φυσικής είτε τεχνητής προέλευσης: αργιλικά πετρώματα, ζεόλιθοι κ.λπ.
Οι ροφητές χωρίς άνθρακα έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα, όπως:
αυξημένη χωρητικότητα·
ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων.
επικράτηση και, κατά συνέπεια, χαμηλή τιμή.
Πήλινοι βράχοι
Τα αργιλικά πετρώματα παίζουν συχνά τον ρόλο του φίλτρου νερού στη φύση. Η ικανότητα αυτού του υλικού χρησιμοποιείται με επιτυχία για τους ίδιους σκοπούς από τον άνθρωπο. Τέτοιοι βράχοι έχουν στρωματική ακαμψία, μια καλά ανεπτυγμένη δομή με μεγάλο αριθμό μικροπόρων διαφόρων μεγεθών.
Ο απορροφητικός καθαρισμός του νερού με χρήση φίλτρων, όπου τα αργιλικά πετρώματα δρουν ως ροφητικό, είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει αντιδράσεις van der Waals. Ως αποτέλεσμα, το νερό γίνεται κρυστάλλινο στην εμφάνιση και απελευθερώνεται από τοξικές οργανικές ενώσεις χλωρίου, ζιζανιοκτόνων και επιφανειοδραστικών ουσιών.
Οι αργιλικοί βράχοι είναι επίσης βολικοί επειδή είναι προσβάσιμοι στην εξόρυξη. Αυτό αυξάνει την κατανάλωσή τους.
Ζεόλιθοι
Οι ζεόλιθοι είναι μια ομάδα ορυκτών με χαρακτηριστική υαλώδη λάμψη. Σήμερα χρησιμοποιούνται φυσικοί και τεχνητοί ζεόλιθοι. Έχουν μια ενδιαφέρουσα δομή: ένα τρισδιάστατο αλουμινοπυριτικό πλαίσιο με κανονική τετραεδρική δομή και αρνητικό φορτίο. Τα ενυδατωμένα ιόντα αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών βρίσκονται στα κενά του σκελετού και έχουν θετικό φορτίο που αντισταθμίζει το φορτίο του πλαισίου. Οι ζεόλιθοι ονομάζονται κόσκινο για μόρια, αφού παγιδεύουν ουσίες των οποίων τα μόρια είναι μικρότερα από τα κενά του πλαισίου.
Είναι γνωστοί περισσότεροι από 30 τύποι ζεόλιθων. Τα πιο χρησιμοποιημένα, που είναι εύκολο στην εξόρυξη και επεξεργασία: αβασίτης, μορδενίτης, κλινοπτιλόλιθος.
Πριν χρησιμοποιηθεί ο ζεόλιθος ως ροφητής, πυρώνεται με ανθρακικό χλωριούχο νάτριο σε φούρνο σε θερμοκρασία +1000 ° C, μετά την οποία σχηματίζονται οργανοπυριτικές ενώσεις στην επιφάνειά του, δίνοντάς του υδρόφοβες ιδιότητες.
Οι ζεόλιθοι χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό ρόφησης του νερού σε μορφή σκόνης. Καθαρίζουν το νερό από:
ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ.
κολλοειδείς και βακτηριακές προσμείξεις.
Φυτοφάρμακα;
βαφές?
Ανόργανοι εναλλάκτες ιόντων
Τα περισσότερα από αυτά χρησιμοποιούνται με τη μορφή αλάτων, αφού δεν μπορούν να υπάρξουν σε μορφή υδρογόνου. Αυτό όμως δεν επιτρέπει την αφαλάτωση του νερού χωρίς τη συμμετοχή σπάνιων ανιόντων εναλλάκτη ανόργανων ορυκτών. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν οργανικοί εναλλάκτες κατιόντων και εναλλάκτες ανιόντων που βασίζονται σε συνθετικά οργανικά.
Οργανικοί εναλλάκτες ιόντων
Πολλοί οργανικοί εναλλάκτες ιόντων έχουν δομή γέλης. Δεν έχουν πόρους, αλλά σε υδατικό διάλυμα διογκώνονται και μπορούν να ανταλλάξουν ιόντα.
Υπάρχουν μακροπορώδεις εναλλάκτες ιόντων που λειτουργούν σαν ενεργός άνθρακας, οι οποίοι είναι λιγότερο χωρητοί από τους τζελ, αλλά έχουν βελτιωμένη δράση ανταλλαγής και κόσκινου, είναι ανθεκτικοί στη μηχανική καταπόνηση και είναι ωσμωτικά σταθεροί.
Ένα σημαντικό επίτευγμα της εποχής μας ήταν η δυνατότητα σύνθεσης οργανικών ιονανταλλακτών με συγκεκριμένες ιδιότητες που δεν υπάρχουν στη φύση.
Από τι αποτελείται ένα φίλτρο προσρόφησης για τον καθαρισμό του νερού;
Κάθε φίλτρο προσρόφησης έχει τα ακόλουθα μέρη:
ένα σώμα συγκεκριμένου μεγέθους με τη μορφή κυλίνδρου από υαλοβάμβακα.
ένα σταθερό στρώμα ενεργού άνθρακα με χαλίκι.
μια βαλβίδα ελέγχου ενός συγκεκριμένου τύπου (μερικές φορές μια μηχανική βαλβίδα).
αγωγός για την παροχή λυμάτων ·
αγωγός για την αφαίρεση καθαρού νερού.
αγωγός για την παροχή νερού χαλάρωσης.
σύστημα αποχέτευσης και διανομής.
Η ταχύτητα του φίλτρου εξαρτάται άμεσα από το πόσο μολυσμένο είναι το νερό που πρόκειται να καθαριστεί. Το μέγεθος των κόκκων του ροφητικού επηρεάζει επίσης (από 1 έως 5 mm). Ο γραμμικός ρυθμός διήθησης του νερού μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 10 m 3 /ώρα.
Ο καλύτερος τρόπος για να καθαρίσετε το νερό με προσρόφηση είναι να το τροφοδοτήσετε στο φίλτρο από κάτω προς τα πάνω, όταν ολόκληρη η περιοχή διατομής του φίλτρου γεμίσει ομοιόμορφα με νερό και οι φυσαλίδες βγαίνουν εύκολα από το νερό.
Για την επεξεργασία αναγεννητικών λυμάτων με επακόλουθη ανακύκλωση των διατηρούμενων πολύτιμων στοιχείων σε ένα φίλτρο προσρόφησης για τον καθαρισμό του νερού, χρησιμοποιούνται φίλτρα με σταθερό στρώμα ροφητή. Μπορείτε αργότερα να εξαγάγετε τα απαραίτητα στοιχεία χρησιμοποιώντας υδρατμούς ή χημικούς διαλύτες.
Μπορείτε να μελετήσετε λεπτομερώς τη λειτουργία ενός συστήματος καθαρισμού νερού προσρόφησης χρησιμοποιώντας το φίλτρο της σειράς FSB ως παράδειγμα. Αυτό το μοντέλο έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε συστήματα αποχέτευσης ομβρίων. Στην είσοδο του φίλτρου υπάρχουν προ-φίλτρα: ένας συλλέκτης άμμου και ένας συλλέκτης λαδιού, το καθήκον των οποίων είναι να μην χάσετε τους πρώτους ισχυρούς ρύπους που μπορούν γρήγορα να καταστρέψουν το φίλτρο.
Έχοντας περάσει από τα προ-φίλτρα, το νερό εισέρχεται στο μπλοκ προσρόφησης μέσω του σωλήνα, από όπου ο σωλήνας διανομής και εκκένωσης εκκενώνει το νερό στην κάτω ζώνη διανομής.
Όταν το νερό χτυπά το ροφητικό που βρίσκεται εδώ, κατανέμεται ομοιόμορφα πάνω του και περνά μέσα από αυτό, καθαριζόμενο από ακαθαρσίες. Επιπλέον, η μάρκα και ο όγκος του χρησιμοποιούμενου ροφητικού επιλέγεται ανάλογα με τα αρχικά και τελικά επίπεδα συγκέντρωσης των επιβλαβών ουσιών και την απαιτούμενη παραγωγικότητα.
Το καθαρισμένο νερό κατευθύνεται μέσω μιας ανοδικής ροής σε έναν κυκλικό δίσκο συλλογής και εκκενώνεται μέσω ενός σωλήνα.
Διαδικασία εγκατάστασης του συστήματος:
Σκάψτε ένα λάκκο του απαιτούμενου μεγέθους.
Γεμίστε τον πάτο του με ένα στρώμα άμμου 300 mm και συμπιέστε καλά.
Σε ένα στρώμα άμμου, ρίξτε μια πλάκα από οπλισμένο σκυρόδεμα με πάχος τουλάχιστον 300 mm, οι διαστάσεις της οποίας είναι 1000 mm ευρύτερες από τη διάμετρο του περιβλήματος του φίλτρου.
Τοποθετήστε το σώμα της μονάδας προσρόφησης στη σόμπα, διατηρώντας προσεκτικά την κατακόρυφοτητά του.
Για να διασφαλίσετε ότι το περίβλημα είναι σταθερό, γεμίστε το πρώτα με νερό (μέχρι το επίπεδο του διάτρητου πυθμένα).
Στερεώστε το σώμα με άγκυρες για να μην κινείται κατά την επίχωση.
Γεμίστε το λάκκο με καθαρή άμμο μέχρι το επίπεδο των σωλήνων εισόδου και εξόδου. Αυτό πρέπει να γίνει σταδιακά, σε στρώσεις 300 mm, συμπιέζοντας προσεκτικά κάθε στρώμα.
Συνδέστε τους αγωγούς εισόδου, εξόδου και υπερχείλισης. Στη συνέχεια, γεμίστε το σώμα με άμμο μέχρι την κορυφή, συμπιέζοντας προσεκτικά το χώμα για να μην καταστρέψετε τους εγκατεστημένους σωλήνες.
Γεμίστε το σώμα με πληρωτικό από σακούλες, διανέμοντας το συνεχώς προσεκτικά σε ολόκληρη την περιοχή του πυθμένα.
Ξεπλύνετε καλά το εγκατεστημένο ροφητικό πριν θέσετε το σύστημα σε λειτουργία.
Τέλος, το περίβλημα πρέπει να γεμίσει με καθαρό νερό.
Εάν το σύστημα καθαρισμού του νερού προσρόφησης πρέπει να καθαρίζει το νερό από όλους τους πιθανούς τύπους ρύπανσης, τότε είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα σύμπλεγμα ροφητών: ενεργό άνθρακα και διάφορες ουσίες ανταλλαγής ιόντων, οι οποίες πρέπει να επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη τις ακαθαρσίες που βρίσκονται στο νερό του πηγή.
Υπάρχουν πολλοί τύποι συστημάτων καθαρισμού νερού ρόφησης. Για να επιλέξετε αυτό που σας ταιριάζει, μελετήστε όλους τους παράγοντες και πραγματοποιήστε εργαστηριακές εξετάσεις του νερού. Η εγκατάσταση εξοπλισμού καθαρισμού νερού απαιτεί επίσης ειδικές γνώσεις. Επομένως, θα πρέπει να εκτελείται από επαγγελματίες.
Υπάρχουν πολλές εταιρείες στη ρωσική αγορά που αναπτύσσουν συστήματα επεξεργασίας νερού. Είναι αρκετά δύσκολο να επιλέξετε έναν ή άλλο τύπο φίλτρου νερού μόνοι σας, χωρίς τη βοήθεια επαγγελματία. Και ακόμη περισσότερο, δεν πρέπει να προσπαθήσετε να εγκαταστήσετε μόνοι σας ένα σύστημα επεξεργασίας νερού, ακόμα κι αν έχετε διαβάσει πολλά άρθρα στο Διαδίκτυο και σας φαίνεται ότι το έχετε καταλάβει.
Είναι ασφαλέστερο να επικοινωνήσετε με μια εταιρεία εγκατάστασης φίλτρων που παρέχει ένα πλήρες φάσμα υπηρεσιών - συμβουλή ειδικού, ανάλυση νερού από πηγάδι ή πηγάδι, επιλογή κατάλληλου εξοπλισμού, παράδοση και σύνδεση του συστήματος. Επιπλέον, είναι σημαντικό η εταιρεία να παρέχει συντήρηση φίλτρων.
Συνεργαζόμενοι με τη Biokit, λαμβάνετε την ευρύτερη ποικιλία συστημάτων αντίστροφης όσμωσης, φίλτρων νερού και πολλών άλλων συσκευών που έχουν σχεδιαστεί για τον καθαρισμό του νερού και την επαναφορά του στις φυσικές του ιδιότητες.
Είμαστε έτοιμοι να σας βοηθήσουμε σε αυτούς τους τομείς:
Επιλέξτε ένα φίλτρο νερού.
Συνδέστε το σύστημα φιλτραρίσματος.
Επιλέξτε ανταλλακτικά υλικά.
Αντιμετώπιση προβλημάτων εξοπλισμού.
Συμμετοχή ειδικών εγκαταστατών.
Παροχή τηλεφωνικής διαβούλευσης για θέματα που σας ενδιαφέρουν.
Αναθέστε τον καθαρισμό του νερού σε επαγγελματίες της Biokit που νοιάζονται για την υγεία σας.
Από τις φυσικοχημικές μεθόδους, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι ο καθαρισμός με τη χρήση προσροφητών οργανικής και ανόργανης φύσης. Τα στερεά ροφητικά φυτικής προέλευσης είναι το πριονίδι. Για να βελτιωθούν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του πριονιδιού, εμποτίζονται με τήγμα. Ουσίες όπως τύρφη, τύρφη, καφές άνθρακας, οπτάνθρακας, φλοιοί ρυζιού, φλοιοί καλαμποκιού, πριονίδι, γη διατόμων, άχυρο, σανός, άμμος, τρίμμα καουτσούκ, ενεργός άνθρακας, περλίτης, ελαφρόπετρα, λιγνίνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απορρόφηση λαδιού και προϊόντα πετρελαίου, τάλκης, χιόνι (πάγος), σκόνη κιμωλίας, υπολείμματα υφασμάτων, βερμικουλίτης, καουτσούκ ισοπρενίου και ορισμένα άλλα υλικά (Πίνακας 5.3).
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον καθαρισμό του εδάφους που έχει μολυνθεί με προϊόντα πετρελαίου χρησιμοποιώντας υλικά ρόφησης. Για παράδειγμα, εάν το πριονίδι που έχει υδροφοβηθεί με χρησιμοποιημένο βιομηχανικό λάδι χρησιμοποιείται ως προσροφητικό, τότε η μέθοδος καθαρισμού συνίσταται στην ανάμειξή του με μολυσμένο με λάδι χώμα, στην πλήρωση του μείγματος με νερό και στην ανάδευση. Αφού επιπλεύσει το μολυσμένο πριονίδι, αφαιρείται από την επιφάνεια του νερού. Με αυτή τη μέθοδο ο καθαρισμός του εδάφους φτάνει το 97-98%. Το χαλαρό ή χοντρό χιόνι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή χυμένου λαδιού ή ελαιωδών προϊόντων. Το χυμένο λάδι καλύπτεται με ένα στρώμα χιονιού ύψους 2-3 cm, συμπιέζεται ελαφρά για να βελτιωθεί η επαφή με το λάδι, δίνεται λίγος χρόνος στη μάζα του χιονιού να μουλιάσει στο λάδι και μετά αναμιγνύεται. Ο λεκές λαδιού αντιμετωπίζεται μέχρι να κορεστεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του χιονιού με αυτό, μετά από το οποίο συλλέγεται σε ξεχωριστό δοχείο, θερμαίνεται και διαχωρίζεται το απελευθερωμένο λάδι.
Η κύρια ιδιότητα του ροφητικού που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό αντικειμένων που έχουν μολυνθεί από λάδια είναι η υδροφοβία του. Αυτή η ιδιότητα είναι εγγενής, για παράδειγμα, στον ξυλάνθρακα και τα πυρολυτικά απόβλητα από τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού. Κατά την πυρόλυση των απορριμμάτων ξύλου στο εργοστάσιο επεξεργασίας ξυλείας Balykles στο Nefteyugansk, το προϊόν "Ilokor" παράγεται με καλές ιδιότητες ρόφησης για υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Είναι μια σκόνη πολυδιασποράς με μεγέθη σωματιδίων 0,3-0,7 mm με ικανότητα προσρόφησης 8,0-8,8 g ελαίου ανά 1 g ροφητή. Με βάση αυτό το φάρμακο, ελήφθησαν δύο τροποποιήσεις: "Ekolan" και "Ilocor-bio". Αυτά τα ροφητικά όχι μόνο έχουν καλές ιδιότητες προσρόφησης, αλλά η χρήση τους συμβάλλει στην ταχεία
ο σχηματισμός οποιουδήποτε τύπου μολυσμένου από πετρέλαιο εδάφους. Έτσι, όταν το παρασκεύασμα «Ekolan» προστέθηκε σε έδαφος μολυσμένο με λάδι με ρυθμό 20 kg/m2, έγινε σχεδόν πλήρης αποκατάσταση της γονιμότητας του εδάφους. Χρειάστηκαν 3-4 μήνες για την αποκατάσταση των εκπλυμένων chernozems και για τα γκρίζα εδάφη δασικής στέπας - 7-8 χρόνια Όταν το παρασκεύασμα Ecolan προστίθεται σε μολυσμένο έδαφος, η τοξικότητα του εδάφους μειώνεται απότομα λόγω της αποτελεσματικής απορρόφησης ελαφρών κλασμάτων λαδιού.
Πίνακας 5.3
Υλικά ρόφησης για τη συλλογή λαδιών και προϊόντων πετρελαίου
|
Ροφητικό |
Η φύση του ροφητικού |
αναλογία βάρους ροφητικό και ρυπογόνο |
|
Τύρφη σε κόκκους |
Φυσική οργανική ύλη |
|
|
Ξηρή τύρφη στον αέρα |
||
|
Τύρφη (υγρή) |
||
|
Sibsorbent-2 |
Ειδικά επεξεργασμένο |
|
|
Εταιρεία χαρτοπολτού |
||
|
Ταξιανθίες καλαμιών |
||
|
Βρύα βρεγμένα |
||
|
Κόκκοι αφρού πολυουρεθάνης |
Οργανική ουσία τεχνητής προέλευσης |
|
|
Καουτσούκ ισοπρενίου |
Οργανική ύλη οργανικής προέλευσης |
|
|
Πολυμερές ουρίας |
||
|
Ψίχα από καουτσούκ |
Σύνθετο υλικό, συμπεριλαμβανομένων υλικών οργανικής και ανόργανης φύσης |
|
|
Γη διατόμων |
ανόργανη ύλη φυσικής προέλευσης |
|
|
Ανόργανη ουσία που έχει υποστεί ειδική προετοιμασία |
||
|
Ίνα βασάλτη |
ανόργανη ύλη φυσικής προέλευσης |
|
|
Ξυλάνθρακας |
ανόργανη ουσία, που λαμβάνεται με την καύση ξύλων |
|
|
Υπερροφητικό |
Τροποποιημένος αφρός πολυουρεθάνης |
|
|
Τροποποιημένο φυσικό πολυπυριτικό αργίλιο |
||
|
"Ilikor" |
Οργανική ουσία φυσικής προέλευσης που έχει υποστεί ειδική επεξεργασία |
|
|
Ίνα Aerofountain |
Το φθηνό και φιλικό προς το περιβάλλον φάρμακο «Econaft» αναπτύχθηκε από την εταιρεία «Insgvo». Η κατανάλωση αυτής της ουσίας για την εξουδετέρωση των αποβλήτων πετρελαίου και αερίου είναι 0,3-1,0 τόνοι ανά 1 τόνο αποβλήτων, ανάλογα με τον βαθμό μόλυνσης. Μετά την ανάμειξη του φαρμάκου με μολυσμένο έδαφος ή άλλα απόβλητα πετρελαίου και λαδιού, η διαδικασία προσρόφησης ολοκληρώνεται μετά από 10 λεπτά ZSM. Στην περίπτωση αυτή, το ανακυκλωμένο υλικό παίρνει τη μορφή κόκκων, το ανθεκτικό εξωτερικό στρώμα των οποίων σφραγίζει τους προσροφημένους υγρούς ρύπους και έτσι τους απομονώνει από το έδαφος. Οι κόκκοι που προκύπτουν δεν διαβρέχονται από το νερό, είναι ανθεκτικοί στον παγετό και σταθεροί κατά την αποθήκευση. Οι κόκκοι αναμεμειγμένοι με χώμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πληρωτικά στην παραγωγή οικοδομικών και οδικών υλικών.
Υλικά φυτικής προέλευσης χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή διαφόρων ροφητών. Η αμερικανική εταιρεία SopyeG παράγει ένα υλικό φυτικής προέλευσης ενισχυμένο με πλαστικό πλέγμα, η βάση του οποίου είναι η κυτταρίνη.Το υλικό αυτό είναι ικανό να προσροφήσει 10-15 φορές την ποσότητα του αργού πετρελαίου. Οι ταξιανθίες καλαμιών χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των προϊόντων πετρελαίου από το νερό Η ικανότητα προσρόφησής τους είναι από 11 έως 30 g ελαίου ανά 1 g ταξιανθιών καλαμιού.Στην Αγγλία αναπτύχθηκε ένα υδρόφοβο ροφητικό με βάση ειδικά επεξεργασμένες ίνες ξύλου, οι οποίες παράγονται σε μορφή ψάθας.
Το αρχικό υλικό είναι κατασκευασμένο από απόβλητα της βιομηχανίας χαρτοπολτού και χαρτιού. Ως ροφητικό, προτείνεται η χρήση ινών που ξηραίνονται στον αέρα, οι οποίες είναι μια ογκώδης μάζα που αποτελείται από τις μικρότερες στριμμένες ίνες. Η ίνα λαμβάνεται με την επεξεργασία της λάσπης λυμάτων από τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού. Για το σκοπό αυτό, το μερικώς αφυδατωμένο ίζημά τους συνθλίβεται και ξηραίνεται σε ένα συντριβάνι ζεστού αέρα (120-140 ° C) σε υγρασία 3-4%. Ο συντελεστής απορρόφησης των προϊόντων πετρελαίου από τέτοιες ίνες είναι 4-5. Χάρη στη θερμή επεξεργασία και την παρουσία καολίνη στο ροφητικό, τα μαστίγια των ινών αποκτούν δομική σταθερότητα και ελαστικότητα, γεγονός που καθιστά εύκολο τον ψεκασμό τους σε επιφάνεια μολυσμένη με λάδι και η παρουσία ρητίνης θα δώσει στην ίνα υδροφοβικότητα και άνωση. Το ροφητικό ψεκάζεται πάνω από τη μολυσμένη επιφάνεια του εδάφους ή της δεξαμενής. Η προσρόφηση των πετρελαϊκών προϊόντων γίνεται μέσα σε 30-60 δευτερόλεπτα. Οι ίνες εμποτισμένες με λάδι συλλέγονται εύκολα με οποιαδήποτε μηχανική μέθοδο, συμπιέζονται σε μπρικέτες και απορρίπτονται.
Τα ορυκτά ροφητικά περιλαμβάνουν περλίτη, βερμικουλίτη, ζεόλιθο κ.λπ. Κατά κανόνα, τροποποιούνται για τη βελτίωση των ιδιοτήτων προσρόφησης. Ο περλίτης που έχει υποστεί επεξεργασία με οργανοπυριτικές ενώσεις συλλέγει αποτελεσματικά λάδι σε συγκέντρωση 6 έως 9 g/g.
Οι ίνες βασάλτη, με ορισμένες τροποποιήσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη ρόφηση λαδιού και προϊόντων πετρελαίου. Το ροφητικό λαμβάνεται με μηχανική ανάμιξη ινών βασάλτη και οργανοπυριτίου ή οργανικών υδατοαπωθητικών ενώσεων σε αναλογία 85-98 και 2-15 wt. % αντίστοιχα. Οι ίνες βασάλτη έχουν την ακόλουθη χημική σύσταση, wt. %: 8Iu 2 49,5-50,5; TYU 2 1,1-1,6;
AlO3 14,5-15,5; Na 2 0 + K 2 0 2,8-3,5; Fe 2 03 + FeO 14,3-15,3; S0 3 όχι περισσότερο από 0,3. CaO 8,5-9,5; MgO 4,8-5,6 και Η20 0,2. Η αρχική ίνα βασάλτη είναι καλά κορεσμένη με νερό (υδροφοβία 0%) και έχει pH 3,4-5,17. Σε σχέση με τα ελαφρά πετρελαϊκά προϊόντα, η ικανότητα ρόφησης των υδροφοβικών ινών βασάλτη φτάνει τα 50-60 g/g. Ένα ροφητικό με βάση τις ίνες βασάλτη, σε σύγκριση με άλλα ινώδη ροφητικά, έχει σημαντικά μεγαλύτερη ικανότητα προσρόφησης και, επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα.
Έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για την εξουδετέρωση του πετρελαίου και των προϊόντων πετρελαίου με τη δέσμευσή τους και τη μετατροπή τους σε στερεούς σχηματισμούς. Όταν προστίθενται υγροί και στερεοί υδρογονάνθρακες σε μίγμα τσιμέντου Portland, σχηματίζεται μια σύνθεση, η οποία στη συνέχεια ξηραίνεται. Σε αυτή την περίπτωση, οι υδρογονάνθρακες φαίνεται να καλύπτονται με ένα στρώμα τσιμέντου, απομονώνοντας τη σύνθεση αυτή από την επαφή με το περιβάλλον. Στη συνέχεια, το τσιμέντο σκληραίνει με τη μορφή που δίνεται στο μείγμα στο αρχικό στάδιο της ανάμειξης.
Οι μέθοδοι σκλήρυνσης περιλαμβάνουν επίσης ασβεστοποίηση - επεξεργασία εδαφών που έχουν μολυνθεί από πετρέλαιο με άσβεστο σε ποσότητα 0,5-5% κατά βάρος του χυμένου πετρελαιοειδούς προϊόντος, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός στερεού προϊόντος που συγκρατεί σταθερά τα πετρελαϊκά προϊόντα με τη μορφή πολύπλοκων σχηματισμών - συμπλεγμάτων . Το φάρμακο "Econaft" που προσφέρεται από το Ινστιτούτο Περιβαλλοντικής Ασφάλειας του Κουρσκ χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση εδαφών που έχουν μολυνθεί από πετρέλαιο και την εξάλειψη ατυχημάτων σε αγωγούς πετρελαίου. Είναι σκόνη που αποτελείται από άσβεστο και «τροποποιητή» και προστίθεται στα απόβλητα σε αναλογία 1 - 1n-2 κατ' όγκο. Η τεχνολογία χρήσης του "Econaft" βασίζεται στις ιδιότητες των ορυκτών ροφητών οξειδίων - μαγνησίου, ασβεστίου και χρωμίου, που συνθέτουν τον άσβεστο, ο οποίος, όταν σβήσει, αυξάνει την ειδική επιφάνεια κατά 15-30 φορές και μετατρέπεται σε χύμα συνδετικό. με υψηλή ικανότητα προσρόφησης σε σχέση με τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Η διαδικασία σβέσης συνοδεύεται από απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας θερμότητας, η οποία, μάλιστα, έχει ως αποτέλεσμα την απότομη αύξηση της συγκεκριμένης επιφάνειας.
Ο σβησμένος ασβέστης, όπως είναι γνωστό, διαβρέχεται καλά από το νερό, γεγονός που οδηγεί σε απότομη μείωση ή και εξαφάνιση της ικανότητας απορρόφησής του. Επομένως, για να προσδοθούν υδρόφοβες ιδιότητες στο υδροξείδιο του ασβεστίου κατά τη διαδικασία σβέσης, εισάγονται στο μείγμα αντίδρασης ειδικές ουσίες - τροποποιητές. Στο παρασκεύασμα Econaft, ένας τέτοιος τροποποιητής είναι τα τριγλυκερίδια - ένας πλήρης εστέρας γλυκερίνης και ανώτερων λιπαρών οξέων. Όταν αναμιγνύεται με ασβέστη, αντιδρά με ιόντα ασβεστίου στην επιφάνεια του ορυκτού ροφητή, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται μια νέα ένωση - σαπούνι τριγλυκεριδίων ασβεστίου. Στερεωμένο στην επιφάνεια, του προσδίδει υδρόφοβες ιδιότητες και την ικανότητα να σχηματίζει ισχυρές ενώσεις με υδρογονάνθρακες λαδιού.
Η προτεινόμενη τεχνολογία για την εξουδετέρωση των μολυσμένων εδαφών με τη χρήση του παρασκευάσματος Econaft συνίσταται στην ανάμειξη των απορριμμάτων με άσβεστο με την προσθήκη ενός τροποποιητή και στην επεξεργασία του μείγματος με νερό. Στην περίπτωση αυτή, σχηματίζονται υδροξείδια μετάλλων αλκαλικών γαιών, η σκόνη των οποίων έχει υδρόφοβες ιδιότητες. Τα προϊόντα πετρελαίου απορροφώνται αποτελεσματικά από το φάρμακο για να παραχθεί μια ξηρή, σταθερή στο ράφι, ομοιογενής ουσία σκόνης «PUN», η οποία είναι κόκκοι που αποτελούνται από απόβλητα που περιέχουν λάδι που περικλείονται σε κελύφη ασβέστη - κάψουλες. Οι κόκκοι που προκύπτουν δεν διαβρέχονται από το νερό, είναι ανθεκτικοί στον παγετό και σταθεροί κατά την αποθήκευση.
Μια άλλη μέθοδος σκλήρυνσης είναι η ανάμειξη πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου με μια πάστα ασβέστη με βάση το νερό. Το προκύπτον μίγμα διαμορφώνεται σε τεμάχια μεγεθών που είναι κατάλληλα για μετέπειτα μεταφορά ή απόρριψη και διατηρείται μέχρι να σκληρυνθεί, με αποτέλεσμα την ενθυλάκωση των επιβλαβών για το περιβάλλον ουσιών σε μια στερεή μάζα τσιμέντου. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία σκλήρυνσης και να μειωθεί η κατανάλωση σκληρυντικού παράγοντα, προστίθεται μη τοξικό οξείδιο του χρωμίου στο σύνθετο μείγμα. Το οξείδιο του χρωμίου, που λαμβάνεται από τη θερμική αποσύνθεση του διχρωμικού αμμωνίου, διασκορπίζεται στην επιφάνεια του υγρού σκλήρυνσης. Χάρη στην εξαιρετικά ανεπτυγμένη επιφανειακή δομή του, απορροφά λάδι, προϊόντα πετρελαίου και φυτικά έλαια.
Μεταξύ της ευρείας κατηγορίας ροφητών, τα πιο αποτελεσματικά για την απομάκρυνση οργανικών ρύπων από διάφορες επιφάνειες είναι τα επαναχρησιμοποιήσιμα τεχνητά ροφητικά με εξαιρετικά ανεπτυγμένη ανοικτή πορώδη δομή. Τέτοια υλικά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ένα ροφητικό που δημιουργείται με βάση ένα ολιγομερές ουρίας, αφρισμένο με ειδικό τρόπο και μετατρέπεται σε αφρώδες πλαστικό με πολύ ανεπτυγμένη διεπιφανειακή επιφάνεια. Έχει εξαιρετικές ελαιόφιλες ιδιότητες και υψηλή ικανότητα προσρόφησης: 1 g τέτοιου ροφητικού μπορεί να απορροφήσει έως και 60 g ελαίου και προϊόντων πετρελαίου και ο ρυθμός προσρόφησης κυμαίνεται από αρκετά λεπτά έως 1-2 ώρες, ανάλογα με το ιξώδες του πετρελαϊκού προϊόντος. Είναι εύκολο να εξαχθεί έως και το 97% των συλλεγόμενων προϊόντων πετρελαίου από το ροφητικό με μια απλή μέθοδο συμπίεσης.
Το Siberian Institute of Petroleum Chemistry SB RAS (Tomsk) έχει αναπτύξει μια τεχνολογία για την παραγωγή εξαιρετικά αποτελεσματικών προσροφητικών που βασίζονται σε εξαιρετικά λεπτές σκόνες.
Οι προσροφητές με βάση το οξείδιο του αλουμινίου έχουν κρυσταλλική δομή μη ισορροπίας, ανεπτυγμένη επιφάνεια και είναι σε θέση να προσροφούν αποτελεσματικά και γρήγορα οργανικές ουσίες, προϊόντα πετρελαίου, βαρέα μέταλλα, ραδιονουκλεΐδια, αλογόνα και άλλους ρύπους από το νερό. Επιπλέον, αυτά τα προσροφητικά έχουν την ικανότητα να πήζουν και να καθιζάνουν κολλοειδή σωματίδια σιδήρου, ανόργανες ακαθαρσίες και γαλακτώματα οργανικών ουσιών και προϊόντων πετρελαίου σε υδατικό περιβάλλον.
Τα στερεά συνθετικά πολυμερή ροφητικά (αφρός πολυουρεθάνης, διάφορες ρητίνες) αποτελούνται από σωματίδια που περιέχουν πόρους ανοιχτής επιφάνειας που μπορούν να συγκρατήσουν υδρογονάνθρακες και κλειστούς εσωτερικούς πόρους που δίνουν στα σωματίδια καλή άνωση. Τέτοιοι ροφητές δεν απορροφούν νερό, αλλά είναι ικανοί να απορροφούν 2-5 φορές τον όγκο των υδρογονανθράκων. Ορισμένα φυτά στις ΗΠΑ χρησιμοποιούν νιφάδες αφρού πολυουρεθάνης για να αφαιρέσουν το λάδι από την επιφάνεια του νερού, το οποίο στη συνέχεια συλλέγεται και συμπιέζεται έξω χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή.
Πολυμερή υλικά όπως κόκκοι αφρώδους πολυστυρενίου ή ρινίσματα φαινόλης-φορμαλδεΰδης έχουν καλές ιδιότητες ρόφησης. Ένα από τα καλύτερα υλικά για την απορρόφηση λαδιού είναι το φάρμακο «Plamilod», το οποίο είναι ένα ειδικά κατασκευασμένο πλαστικό. Αυτό το υλικό μπορεί να απορροφήσει έως και 1 τόνο λαδιού ανά 40-130 κιλά του δικού του βάρους.
Πρόσφατα, για τον καθαρισμό φυσικών περιβαλλόντων, φυσικοί ροφητές φυσικής προέλευσης, όπως άργιλοι μπεντονίτη, ζεόλιθοι, σουνγκιζίτες και άλλα αργιλικά πετρώματα, που έχουν αρκετά υψηλή ικανότητα προσρόφησης, ιδιότητες ανταλλαγής κατιόντων, σχετικά χαμηλό κόστος και διαθεσιμότητα ως τοπικό υλικό. , χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Το πεδίο εφαρμογής των τοπικών φυσικών ροφητών διευρύνεται σημαντικά από το γεγονός ότι είναι δυνατό να ληφθούν διάφορες τροποποιήσεις των προαναφερθέντων ροφητών ή των συνθέσεων τους προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ειδικά απευθείας στην περιοχή.
Σχεδόν όλα τα λεπτά διασκορπισμένα και πορώδη φυσικά στερεά με ανεπτυγμένη επιφάνεια μπορούν να χρησιμεύσουν ως ροφητές.
Τυπικά, οι φυσικοί προσροφητές έχουν μειονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένων των μη γραμμικών ισοθερμών και της χαμηλής καταλυτικής δραστηριότητας. Επομένως, τροποποιούνται χρησιμοποιώντας μία από τις ακόλουθες μεθόδους: επεξεργασία με νερό, διαλύματα οξέων, αλκαλίων και ανόργανων αλάτων, σύνδεση υδροξυλομάδων με χλωροσιλάνια ή άλλες ουσίες, εφαρμογή μη πτητικών οργανικών υγρών στην επιφάνεια, παρασκευή κολλοειδών συστημάτων και εφαρμογή προσροφητικής σκόνης σε αδρανές φορέα.
Από το 1828, οι ορυκτολόγοι γνώριζαν για το ορυκτό γλαυκονίτη, αλλά πληροφορίες για την προέλευσή του εμφανίστηκαν πολύ αργότερα. Σχηματίζεται στον πυθμένα των θαλασσών, στα όρια μεταξύ της οξειδωτικής και αναγωγικής ζώνης, σαν ένα κανονικό χημικό ίζημα που πέφτει με τη μορφή πηκτής. Ο A.N. έγραψε για τη θετική επίδραση της χρήσης γλαυκωνιτών για την αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών στα τέλη του 19ου αιώνα. Engelhardt, V.A. Azimov, A.V. Klyucharyov και οι ακαδημαϊκοί P.A. Grigoriev και D.N. Ο Πριανίσνικοφ. Για πρώτη φορά, η χημική σύνθεση και οι συνθήκες σχηματισμού γλαυκονίτη ιζηματογενούς προέλευσης μελετήθηκαν λεπτομερώς από τον διάσημο Ρώσο εδαφολόγο K.D. Γκλίνκα το 1896.
Ο γλαυκονίτης είναι ένα ευρέως διαδεδομένο ορυκτό στη φύση, οι συνολικοί πόροι του οποίου υπολογίζονται σε 35,7 δισεκατομμύρια τόνους. Η Ρωσία διαθέτει σημαντικούς πόρους πετρωμάτων που περιέχουν γλαυκονίτη, οι μεγαλύτερες συσσωρεύσεις περιορίζονται σε κοιτάσματα της Τριτογενούς και της Μεσοζωικής εποχής. Τα πιο ελπιδοφόρα αποθέματα γλαυκονίτη θεωρούνται στο τμήμα της Κεντρικής Ευρώπης, στην περιοχή του Καλίνινγκραντ, στην περιοχή του Αζόφ, στην περιοχή του Βόλγα, στα Νότια Ουράλια και στα Υπερ-Ουράλια. Μεγάλα κοιτάσματα γλαυκονίτη έχουν ανακαλυφθεί στην περιοχή Τσελιάμπινσκ.
Ο γλαυκονίτης είναι ένα ορυκτό αργίλου μεταβλητής σύστασης με υψηλή περιεκτικότητα σε δισθενή και τρισθενή σίδηρο, ασβέστιο, μαγνήσιο, κάλιο, φώσφορο και περιέχει επίσης περισσότερα από είκοσι ιχνοστοιχεία, όπως χαλκό, άργυρο, νικέλιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο, ψευδάργυρο, μολυβδαίνιο, αρσενικό, χρώμιο, κασσίτερο, βηρύλλιο, κάμδιο και άλλα. Όλα αυτά βρίσκονται στην εύκολα εκχυλίσιμα μορφή αντικαταστάσιμων κατιόντων, τα οποία αντικαθίστανται από στοιχεία που βρίσκονται σε περίσσεια στο περιβάλλον. Αυτή η ιδιότητα, καθώς και η πολυεπίπεδη δομή, εξηγεί τις ιδιότητες υψηλής προσρόφησης σε σχέση με τα προϊόντα πετρελαίου, τα βαρέα μέταλλα και τα ραδιονουκλίδια. Ταυτόχρονα, ο γλαυκονίτης χαρακτηρίζεται από χαμηλό ποσοστό εκρόφησης (αφαίρεση από υγρά ή στερεά ουσιών που απορροφώνται κατά την προσρόφηση ή απορρόφηση) και παρατεταμένη δράση, υψηλή θερμοχωρητικότητα, πλαστικότητα κ.λπ. Το δομικό πλέγμα του γλαυκονίτη φαίνεται στο Σχ. 5.3.
Λόγω των ειδικών ιδιοτήτων τους (παρουσία χρωστικών οξειδίων, ενεργά κατιόντα, πολυεπίπεδη δομή), οι γλαυκονίτες χρησιμοποιούνται για καθαρισμό πόσιμου και ανακυκλωμένου νερού, αποκατάσταση εδάφους, επεξεργασία λυμάτων, δέσμευση αερίων, εξάλειψη οσμών, εξουδετέρωση πετρελαιοκηλίδων, ρόφηση βαρέων μέταλλα, ραδιονουκλεΐδια και τοξικές ουσίες.
Ο Γλαυκονίτης συμμορφώνεται με τις τεχνικές προδιαγραφές TU-2164-003-45670985-05. Στον πίνακα Το 5.4 παρουσιάζει τις φυσικοχημικές ιδιότητες του γλαυκονίτη. Ο γλαυκονίτης όσον αφορά την περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα και ραδιονουκλεΐδια πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις που παρουσιάζονται στον πίνακα. 5.5.
Πίνακας 5.4
Φυσικοχημικές ιδιότητες του γλαυκονίτη_
Ο γλαυκονίτης προορίζεται για χρήση ως ροφητικό βαρέων μετάλλων, ραδιονουκλεϊδίων και προϊόντων πετρελαίου, για την επεξεργασία αποβλήτων και ανακυκλωμένου νερού, εδαφών που υπόκεινται σε τεχνολογική ρύπανση, συμπεριλαμβανομένων των οδών, πλατειών και χλοοτάπητα που βρίσκονται κοντά σε αστικές οδούς με μεγάλη κυκλοφορία. επιχειρήσεις της βιομηχανίας διύλισης πετρελαίου, αντλιοστάσια πετρελαίου, βενζινάδικα, συγκροτήματα επισκευής αυτοκινήτων. Ούτε-
Η προσθήκη γλαυκονίτη ως ροφητή εξαρτάται από το επίπεδο και την περιοχή μόλυνσης, καθώς και από τον βαθμό εμπλουτισμού του.
Πίνακας 5.5
Απαιτήσεις για γλαυκονίτες σχετικά με την περιεκτικότητα σε ραδιονουκλεΐδια και βαρέα μέταλλα
Ο γλαυκονίτης ανήκει στην ομάδα των ουσιών χαμηλής τοξικότητας της τέταρτης κατηγορίας κινδύνου. Όσον αφορά τις ιδιότητες της φωτιάς, ο γλαυκονίτης ανήκει στην ομάδα των μη εύφλεκτων και μη εκρηκτικών ουσιών.
Οι άργιλοι και οι τροποποιήσεις τους κατέχουν ιδιαίτερη θέση μεταξύ των ροφητών που χρησιμοποιούνται για τη μείωση της συγκέντρωσης των πετρελαιοειδών. Οι άργιλοι είναι ανόργανοι ιονανταλλάκτες. Αυτή η ιδιότητα παίζει τεράστιο ρόλο στη γονιμότητα του εδάφους, καθώς και στη μετακίνηση ρύπων στο έδαφος, όπως τα βαρέα μέταλλα ή τα ιοντικά φυτοφάρμακα.
Επειδή το κλάσμα αργίλου των περισσότερων εδαφών, λόγω της υψηλής ειδικής επιφάνειάς του με πολυάριθμα ενεργά κέντρα σε αυτό, στην πραγματικότητα καθορίζει τις ιδιότητες του εδάφους που χρησιμοποιείται στη γεωργία. Επιπλέον, είναι το κλάσμα αργίλου των εδαφών που καθορίζει τις ρυθμιστικές ιδιότητες του εδάφους. Οι ειδικές ιδιότητες των αργίλων που ανήκουν στην ομάδα των σμηκτιτών έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμες στις τεχνολογίες αποκατάστασης εδάφους και στερεοποίησης επικίνδυνων αποβλήτων που δεν μπορούν να καθαριστούν χρησιμοποιώντας τυπικές τεχνολογίες. Τα κυρίαρχα ορυκτά στο κλάσμα αργίλου των εδαφών είναι αργιλοπυριτικά.
Από τα μέσα της δεκαετίας του 1980. Για την τεχνολογία αποκατάστασης περιβαλλοντικών αντικειμένων, άρχισαν να χρησιμοποιούνται τροποποιημένοι πηλοί ή, όπως ονομάζονται συχνότερα, οργανοπηλοί. Λαμβάνονται με επεξεργασία φυσικών αργίλων με τεταρτοταγείς αμίνες, δηλ. άλατα αλκυλαμμωνίου. Οι οργανικά τροποποιημένες άργιλοι, ή οργανοάργιλοι, αποτελούνται από μπεντονίτη τροποποιημένο με άλατα τεταρτοταγούς αμίνης, όπως χλωριούχα διμεθυλδιαλκυλ αμμώνιο. Το κύριο συστατικό του μπεντονίτη είναι το ορυκτό άργιλο μοντμοριλλονίτης. Έχει ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων 75-90 meq/100 g. Λειτουργική ομάδα αμμωνίου με άτομο αζώτου σε τεταρτοταγή αμίνη, η οποία έχει μισό
ζωτικό φορτίο, αντικαθιστά τα ιόντα νατρίου και ασβεστίου στην επιφάνεια του πηλού. Κατά την παρασκευή της οργανο αργίλου, τα υποκατεστημένα ιόντα νατρίου και ασβεστίου, μαζί με τα απελευθερωμένα ιόντα χλωρίου από τα μόρια της αρχικής τεταρτοταγούς αμίνης, ξεπλένονται και διοχετεύονται σε διάλυμα. Μετά από αυτή τη λειτουργία, η προκύπτουσα τροποποιημένη άργιλος δρα ως μη ιοντικό επιφανειοδραστικό που δεσμεύει ενεργά μη πολικά μόρια πετρελαίου, ελαίων και άλλων δυσδιάλυτων οργανικών ενώσεων.
Ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται συχνά για την αφαίρεση διαλυτών οργανικών ενώσεων από το νερό. Ωστόσο, σταγόνες λαδιού ή λαδιού που περιέχονται σε πολύ μολυσμένο νερό κλείνουν τους πόρους του ενεργού άνθρακα και σταματά να «λειτουργεί». Η χρήση οργανοαργιλών εμποδίζει το κλείσιμο των πόρων στα σωματίδια ενεργού άνθρακα.
Εάν η αφαίρεση λαδιού είναι ο κύριος σκοπός της χρήσης οργανοπηλίου, τότε ο πηλός κοκκοποιείται και στη συνέχεια αναμιγνύεται με ανθρακίτη, ο οποίος σε αυτή την περίπτωση παίζει το ρόλο του ενεργού άνθρακα.
Η χρήση τροποποιημένων αργίλων ως πρόσθετων σε τσιμεντοειδείς δεσμούς καθιστά δυνατή την ακινητοποίηση των προϊόντων πετρελαίου και των αρωματικών ενώσεων που υπάρχουν συχνά σε πολλούς τύπους αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων των μολυσμένων εδαφών.
Στη Δημοκρατία του Ταταρστάν υπάρχει ένα κοίτασμα Biklyanskoye αργίλων μπεντονίτη, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ροφητές για την αποκατάσταση της γης που έχει μολυνθεί με προϊόντα πετρελαίου. Από αυτή την άποψη, διεξήχθη έρευνα για την ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής μεθόδου για την ενεργοποίηση αργίλων μπεντονίτη, προκειμένου να βελτιωθούν οι απορροφητικές τους ιδιότητες, ειδικότερα, διερευνήθηκε η πιθανότητα αύξησης της ικανότητας απορρόφησης των φυσικών ροφητών χρησιμοποιώντας το παράδειγμα σουνγκίτη και μπεντονίτη όταν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με μια φυσική υψηλής μοριακής ένωσης - άμυλο πατάτας.
Η τροποποίηση των φυσικών ροφητών πραγματοποιήθηκε με διάλυμα αλκαλικού αμύλου. Η διαδικασία τροποποίησης αποτελείται από δύο στάδια: προετοιμασία του τροποποιητή και άμεση τροποποίηση των ροφητών. Στο πρώτο στάδιο, το άμυλο αναμίχθηκε με διάλυμα ΚΟΗ 7% σε θερμοκρασία δωματίου και ψύχθηκε μετά το βρασμό.
Οι ροφητές προαλέστηκαν και στη συνέχεια αναμίχθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου σε διάφορες αναλογίες με ένα προπαρασκευασμένο διάλυμα τροποποιητή. Το τροποποιημένο φυσικό ροφητικό διαχωρίστηκε από το νερό με διήθηση κενού.
Στα τροποποιημένα ροφητικά που προέκυψαν, προσδιορίστηκε η ικανότητα προσρόφησης και το εμβαδόν της επιφάνειας απορρόφησής τους (Πίνακας 5.6).
Η αποτελεσματικότητα της ρόφησης εξαρτάται από το μέγεθος της επιφάνειας αλληλεπίδρασης. Το κύριο χαρακτηριστικό της ικανότητας προσρόφησης ενός υλικού είναι η «ικανότητα» του ροφητή - μια ορισμένη ποσότητα ορισμένων ρύπων που μπορεί να απορροφηθεί από μια δεδομένη ποσότητα ροφητή.
Η εισαγωγή αμύλου στον σουνγκίτη οδηγεί πρώτα σε αύξηση της ικανότητας προσρόφησης του ροφητή. Με την εισαγωγή αμύλου 4x10" 3 mg/g, η ικανότητα προσρόφησης αυξάνεται κατά περίπου 12%, και στη συνέχεια, με περαιτέρω αύξηση της περιεκτικότητας σε πολυμερές, πέφτει στην αρχική τιμή. Έτσι, η τροποποίηση του shungite πρακτικά δεν οδήγησε σε μια αξιοσημείωτη αύξηση της ικανότητας προσρόφησης του ροφητή.
Πίνακας 5.6
Αλλαγές στα χαρακτηριστικά ρόφησης των ροφητών_
Κατά την τροποποίηση του γλακουνίτη, η αλλαγή στην ικανότητα προσρόφησης εμφανίζεται εντός 29%. Όταν η συγκέντρωση του αμύλου στο διάλυμα αυξάνεται σε 1 × 10" 3 mg/g, η ικανότητα προσρόφησης του γλακινίτη αυξάνεται· με περαιτέρω αύξηση, παρατηρείται ελαφρά μείωση.
Η τροποποίηση του μπεντονίτη οδηγεί σε ένα εντελώς διαφορετικό σχέδιο. Με την αύξηση της συγκέντρωσης αμύλου, παρατηρείται μια σταθερή αύξηση της ικανότητας προσρόφησης. Οι μέγιστες τιμές 113,88 mEq/100g επιτεύχθηκαν όταν ο μπεντονίτης υποβλήθηκε σε επεξεργασία με αλκαλικό διάλυμα που περιείχε 8 x 10" 3 mg/g αμύλου. Έτσι, η αύξηση της ικανότητας ρόφησης του τροποποιημένου μπεντονίτη σε σχέση με τον μη τροποποιημένο μπεντονίτη ήταν 2,6 φορές.
Μεταξύ των υφιστάμενων μεθόδων επεξεργασίας νερού, η μέθοδος ρόφησης είναι μια από τις πιο κοινές. Τι είναι ο καθαρισμός του νερού προσρόφησης και γιατί χρειάζεται; Αυτή η διαδικασία αναφέρεται σε αποτελεσματικές μεθόδους βαθύ καθαρισμού υγρών, που επιτρέπουν την απομάκρυνση επιβλαβών ακαθαρσιών και χημικών ενώσεων δεσμεύοντας σωματίδια σε μοριακό επίπεδο. Η μοναδικότητα αυτού του φιλτραρίσματος έγκειται στην ικανότητα απομάκρυνσης οργανικής ύλης από το νερό που δεν μπορεί να διαχωριστεί με άλλο τρόπο.
Η μέθοδος ρόφησης του καθαρισμού του νερού με τη χρήση εξαιρετικά ενεργών ροφητών καθιστά δυνατή τη λήψη ενός υγρού στο οποίο δεν υπάρχει σχεδόν κανένα υπολειμματικό συμπύκνωμα. Η υψηλή δραστηριότητα των ροφητών καθιστά δυνατή την αλληλεπίδραση με ουσίες, ανεξάρτητα από τη συγκέντρωσή τους: ακόμη και με μικρές δόσεις επιβλαβών ακαθαρσιών, αυτή η μέθοδος θα λειτουργήσει.
Η έννοια της προσρόφησης και η αποτελεσματικότητά της
Ο όρος «προσρόφηση» αναφέρεται στη διαδικασία απορρόφησης ρύπων στο νερό από την επιφάνεια των στερεών. Βασίζεται στην αρχή της διέλευσης μορίων τέτοιων ακαθαρσιών μέσω μιας ειδικής μεμβράνης που περιβάλλει το προσροφητικό και προσελκύοντάς τα στην επιφάνειά του. Η παραπάνω διαδικασία συμβαίνει όταν το υγρό καθαρισμού αναδεύεται.
Αυτή η μέθοδος μπορεί να επιτύχει το μεγαλύτερο αποτέλεσμα με χαμηλές συγκεντρώσεις επιβλαβών ουσιών, κάτι που παρατηρείται στην περίπτωση ισχυρού καθαρισμού. Ό,τι δεν κατακάθισε στα προηγούμενα φίλτρα αφαιρείται με ρόφηση και η έξοδος είναι καθαρό νερό.
Η ταχύτητα της διαδικασίας και η αποτελεσματικότητά της εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες:
- Ροφητικές δομές.
- Θερμοκρασίες.
- Συγκέντρωση του ρύπου και η σύνθεσή του.
- Δραστηριότητα περιβαλλοντικής αντίδρασης.
Στις σύγχρονες εγκαταστάσεις, η καλύτερη επιλογή ροφητή που καθαρίζει αποτελεσματικά το νερό είναι ο ενεργός άνθρακας διαφόρων τύπων. Όσο περισσότερους μικροπόρους έχει μια δεδομένη ουσία, τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του καθαρισμού του νερού με την απορρόφηση άνθρακα.
Οι ειδικοί της Ruswater θα σας βοηθήσουν να επιλέξετε την καλύτερη επιλογή για μονάδες φίλτρων που λειτουργούν με την αρχή της προσρόφησης, γεγονός που θα επιτρέψει την οργάνωση αποτελεσματικής επεξεργασίας νερού και τον καθαρισμό του νερού από διάφορες ακαθαρσίες, ανεξάρτητα από τον σκοπό του.
Το φιλτράρισμα του νερού μέσω ενεργού άνθρακα θα πρέπει να εμποδίζει τα υγρά με διαλυμένα εναιωρήματα και κολλοειδή σωματίδια να εισέλθουν στο ροφητικό, καθώς αλλοιώνουν την επιφάνεια του άνθρακα, θωρακίζοντας τους πόρους του. Το ροφητικό, το οποίο έχει καταστεί άχρηστο λόγω τέτοιας έκθεσης, αποκαθίσταται ή αντικαθίσταται.
Για την αποχλωρίωση του νερού χρησιμοποιούνται φίλτρα προσρόφησης με βάση τον ενεργό άνθρακα, τα οποία κάνουν το νερό καλύτερο και επίσης επιτρέπουν τον καθαρισμό του από αζωτούχα εγκλείσματα. Η συνδυασμένη χρήση ρόφησης και οζονισμού ενισχύει σημαντικά την αποτελεσματικότητα του καθαρισμού ενώ ταυτόχρονα αυξάνει τις δυνατότητες του ενεργού άνθρακα. Όταν φυσικά ορυκτά με Ca και Mg, καθώς και οξείδια του αργιλίου, χρησιμοποιούνται ως ροφητικό, οι ενώσεις του φωσφόρου απομακρύνονται από το νερό.
Γιατί χρειάζεται η ρόφηση και πού χρησιμοποιείται;
Η διήθηση νερού με άνθρακα χρησιμοποιώντας μονάδες ρόφησης διαφόρων τύπων χρησιμοποιείται για τον βαθύ καθαρισμό υγρών σε κλειστά συστήματα, συμπεριλαμβανομένου του καθαρισμού των λυμάτων από οργανική ύλη.
Μεταξύ των υφιστάμενων μεθόδων λεπτού καθαρισμού, η ρόφηση αναγνωρίζεται ως μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους για την απομάκρυνση οργανικών ουσιών από το νερό χωρίς σημαντικό κόστος. Η τεχνολογία είναι δημοφιλής σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να καθαριστούν τα λύματα από βαφές, καθώς και να αφαιρεθούν άλλες υδρόφοβες ενώσεις.
Αυτή η μέθοδος δεν είναι κατάλληλη εάν τα λύματα περιέχουν μόνο ανόργανους ρύπους ή η οργανική ύλη που είναι διαλυμένη σε αυτά έχει χαμηλή μοριακή δομή. Η ρόφηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με βιολογική επεξεργασία ή να λειτουργήσει ως ανεξάρτητο μέσο.
Ο απορροφητικός καθαρισμός νερού σάς επιτρέπει να απελευθερώσετε το υγρό από τη γεύση του υδρόθειου και του χλωρίου και να αφαιρέσετε τις δυσάρεστες οσμές. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης ενεργού άνθρακα ως ροφητή εξηγείται από τη δομή του: η διήθηση πραγματοποιείται από υπάρχοντες μικροπόρους. Ο ενεργός άνθρακας λαμβάνεται από ξύλο, τύρφη, ζωικά προϊόντα ή κελύφη ξηρών καρπών. Η εφαρμογή σωματιδίων ιόντων αργύρου στην επιφάνεια του ενεργού άνθρακα προστατεύει το υλικό από βλάβες από διάφορους μικροοργανισμούς.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του νερού από την οργανική ύλη και για τη διεξαγωγή της διαδικασίας επεξεργασίας του νερού πριν από την αντίστροφη όσμωση. Η ρόφηση σάς επιτρέπει να αφαιρείτε αποτελεσματικά το χλώριο από το νερό, βελτιώνοντας την ποιότητά του. Ταυτόχρονα, το χλώριο αφαιρείται επίσης χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο για την παρασκευή του νερού επεξεργασίας που χρησιμοποιείται για λόγους υγιεινής.
Τα συστήματα καθαρισμού άνθρακα μας
Τα φίλτρα ρόφησης δεν είναι λιγότερο απαιτητικά στο συνολικό σύστημα αφαίρεσης σιδήρου. Ο απορροφητικός καθαρισμός του νερού από τον σίδηρο είναι απαραίτητος για την απομάκρυνση των στερεών σωματιδίων του μετά την οξείδωση σε αδιάλυτα οξείδια.
Τα συστήματα καθαρισμού ρόφησης μπορεί να είναι διαφορετικά. Η επιλογή μιας συγκεκριμένης επιλογής γίνεται μετά την ανάλυση του νερού και τον εντοπισμό των ακαθαρσιών που περιέχει. Τέτοιες εργασίες πρέπει να εκτελούνται από επαγγελματίες, επομένως οι ειδικοί μας είναι πάντα έτοιμοι να σας βοηθήσουν σε αυτό.
Επιλογή ροφητών. Η γκάμα των ροφητών για τον προκαταρκτικό καθαρισμό του νερού που παράγεται από τη βιομηχανία είναι πολύ διαφορετική. Για τον καθαρισμό του νερού από οργανικές ουσίες, χρησιμοποιούνται ενεργοί άνθρακες, πηκτώματα και μακροπορώδεις εναλλάκτες ανιόντων κ.λπ. Οι ενεργοί άνθρακες έχουν κινητική αργής ρόφησης από διαλύματα, η οποία απαιτεί μεγάλες περιοχές διήθησης, κακή αναγέννηση με τη χρήση αντιδραστηρίων (η υπολειπόμενη ικανότητα μετά την πρώτη αναγέννηση είναι σημαντικά λιγότερο από το μισό του αρχικού), μηχανική ευθραυστότητα, υψηλή περιεκτικότητα σε τέφρα.
Οι εναλλάκτες ανιόντων, ιδιαίτερα οι μακροπορώδεις, είναι απαλλαγμένοι από πολλά από τα αναφερόμενα μειονεκτήματα. Η αρχική επιλογή των καλύτερων από αυτά πραγματοποιείται υπό στατικές συνθήκες όταν τα ροφητικά έρχονται σε επαφή με πρότυπα διαλύματα ή με δεδομένο νερό για μία ώρα.
Μετά την επιλογή των καλύτερων δειγμάτων (σε αυτή την περίπτωση αποδείχθηκαν οικιακά ροφητικά του τύπου πολυμερισμού AB-171 και του τύπου συμπύκνωσης IA-1), πραγματοποιούνται κινητικές μελέτες. Ο στόχος τους είναι να προσδιορίσουν τη φύση του σταδίου που περιορίζει τη διαδικασία, να βρουν τους συντελεστές διάχυσης και τον χρόνο για την επίτευξη ισορροπίας. Το στάδιο που περιορίζει τη διαδικασία καθορίζεται από το ακόλουθο κριτήριο: εάν η ανάδευση του διαλύματος επιταχύνει την προσρόφηση, αυτό υποδηλώνει την κυρίαρχη επίδραση της εξωτερικής διάχυσης. Άμεση απόδειξη του μηχανισμού ενδοδιάχυσης παρέχεται από το πείραμα της «διακοπής». Εάν μετά από ένα διάλειμμα συνεχιστεί η διαδικασία προσρόφησης και η δραστηριότητα προσρόφησης της στερεάς φάσης αυξηθεί, μπορούμε να μιλήσουμε με σιγουριά για τη φύση της διαδικασίας ενδοδιάχυσης.
Απορρόφηση χουμικών ουσιών. Η κινητική ενδο-διάχυσης, σύμφωνα με δεδομένα, περιορίζει την απορρόφηση των χουμικών ουσιών, δηλαδή τον προκαταρκτικό καθαρισμό της ρόφησης του νερού.
Η ανάλυση αυτής της εξίσωσης δείχνει ότι η απώλεια προστατευτικής δράσης, εκφρασμένη σε γραμμικές ή ογκομετρικές μονάδες του ροφητικού, όσο μεγαλύτερη (και η περίοδος λειτουργίας της στήλης τόσο μικρότερη) τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα ροής, η ακτίνα των κόκκων του ροφητή και η δεδομένη βάθος καθαρισμού.
Από κινητικά πειράματα, προσδιορίζονται οι συντελεστές διάχυσης και ο χρόνος για την επίτευξη ισορροπίας σε συστήματα ιοντοανταλλάκτη-διαλύματος και κατασκευάζονται ισόθερμες προσρόφησης. Οι ισόθερμες ρόφησης χουμικών και φουλβικών οξέων από ανιοντοανταλλάκτες ΙΑ-1 και ΑΒ-171 περιγράφονται από την εξίσωση Langmuir.
Οι εργασίες συγκρίνουν τα αποτελέσματα του πειραματικού προσδιορισμού της ικανότητας προσρόφησης πριν από την ανακάλυψη των χουμικών ουσιών με την ικανότητα προσρόφησης που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις. οι αποκλίσεις δεν ξεπερνούν το 10-15%. Με την αλλαγή του ρυθμού ροής, του βάθους καθαρισμού, της ακτίνας του ροφητικού κόκκου και του ίδιου του ροφητικού, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η απώλεια χρόνου της προστατευτικής δράσης της στήλης για κάθε επιλογή. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι αυτό θέτει μια πολύ μεγάλη ευθύνη για την ακρίβεια του προσδιορισμού των συντελεστών διάχυσης και ισορροπίας σε συστήματα ροφητικού διαλύματος, τα οποία παρέχουν τα αρχικά δεδομένα για τον υπολογισμό της δυναμικής της ρόφησης.
Έτσι, το καλύτερο ροφητικό για προκαταρκτικό καθαρισμό νερού αποδείχθηκε ότι ήταν ο μακροπορώδης εναλλάκτης ανιόντων ΙΑ-1, που λειτουργεί σε μορφή χλωρίου, σε pH του καθαρισμένου διαλύματος ίσο με 3,0-3,5. Όσον αφορά το μέγεθος των κόκκων, η επιλογή του περιορίζεται από τη φύση του συστήματος αποστράγγισης και τον επιθυμητό ρυθμό ροής του νερού.
Τα φυσικά νερά περιέχουν χουμικά και φουλβικά οξέα. Τα πρώτα απορροφώνται χειρότερα και η «ανακάλυψη» τους περιορίζει πρακτικά τη διαδικασία καθαρισμού. Επομένως, η τιμή θα πρέπει να υπολογίζεται με βάση την περιεκτικότητα σε χουμικά οξέα στο καθαρισμένο νερό. Εάν απουσιάζουν μετά τον καθαρισμό της πήξης, η περίοδος εργασίας της στήλης προσρόφησης υπολογίζεται με βάση την περιεκτικότητα σε φουλβικά οξέα στο νερό.
Το γεγονός ότι η ρόφηση χουμικών και φουλβικών οξέων με ασθενή διάσταση είναι καλύτερη σε όξινο περιβάλλον και σε εναλλάκτη ανιόντων σε μορφή άλατος υποδεικνύει έναν μηχανισμό ανταλλαγής ιόντων για την απορρόφηση αυτών των ουσιών και προτείνει ένα οικονομικά και τεχνολογικά πλεονέκτημα για το προκαταρκτικό νερό κάθαρση. Θα πρέπει να εγκατασταθεί στήλη ρόφησης με ιονανταλλάκτη ΙΑ-1 μετά τον εναλλάκτη κατιόντων μορφής Η και τον ακόλουθο αποανθρακωτή. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη οξίνισης του νερού, αφού οξινίζεται αυθόρμητα κατά τη διάρκεια της κατιονοποίησης. Έτσι, η στήλη ρόφησης γίνεται αναπόσπαστο μέρος της μονάδας αφαλάτωσης. Όταν συνδυάζεται ο καθαρισμός της πήξης με τη ρόφηση, το νερό απαλλάσσεται κατά 80-85% από οργανικές ακαθαρσίες. Περαιτέρω, βαθύτερος καθαρισμός του νερού από οργανικές ακαθαρσίες πραγματοποιείται σε εναλλάκτες ιόντων στο τμήμα αφαλάτωσης της εγκατάστασης.
Εκχύλιση άλλων οργανικών ουσιών. Τα επιφανειακά και αρτεσιανά νερά περιέχουν οργανικές ουσίες που ανήκουν σε διάφορες κατηγορίες ενώσεων. Έχει διαπιστωθεί ότι ουσίες όπως σάκχαρα, ουσίες που μοιάζουν με πρωτεΐνες, αμινοξέα διέρχονται από το σύστημα των στηλών ανταλλαγής ιόντων και εισέρχονται σε βαθιά απιονισμένο νερό. Επιπλέον, η ποσότητα τους εξαρτάται από τη σύσταση του νερού της πηγής και υπερβαίνει σημαντικά την περιεκτικότητα σε ορυκτές ακαθαρσίες. Είναι απαραίτητη η μέγιστη εξαγωγή αυτών των ουσιών από το νερό κατά τον προκαταρκτικό καθαρισμό του με τη μέθοδο της ρόφησης.
Η εργασία συγκρίνει την ικανότητα ορισμένων ενεργών ανθράκων και μακροπορωδών ανιόντων εναλλάκτη να απορροφούν διάφορες αναλυτικά προσδιορισμένες οργανικές ενώσεις διαλυμένες σε φυσικά νερά. Για να γίνει αυτό, 100 όγκοι ποταμού νερού πέρασαν μέσα από ένα απορροφητικό στρώμα ύψους 60 cm με ταχύτητα 7 m/h μετά την κατιόνωσή τους, γεγονός που δημιούργησε τις πιο ευνοϊκές συνθήκες για ρόφηση.
Τα φουλβικά οξέα εξάγονται καλύτερα με ρητίνες παρά με άνθρακα, και οι ικανότητες των ιονανταλλακτών για τα φουλβικά οξέα είναι σχεδόν οι ίδιες. Αλλά ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, η χρήση του ιονανταλλάκτη IA-1 είναι πιο σκόπιμη, αφού αναγεννάται πιο εύκολα και με λιγότερη κατανάλωση αντιδραστηρίου.
Η δεύτερη πολύ σημαντική ομάδα ενώσεων που, όταν εισέρχεται σε βαθιά αφαλατωμένο νερό, μπορεί να επηρεάσει την ηλεκτρική αντίστασή του είναι τα καρβοξυλικά οξέα. Ο άνθρακας SKT-VTU-2 και ο εναλλάκτης ανιόντων AV-171 είναι οι πλέον κατάλληλοι για την ρόφησή τους. Από αυτά τα δύο ροφητικά, θα πρέπει φυσικά να προτιμάται ο ιοντοανταλλάκτης, καθώς η χωρητικότητά του μπορεί να αποκατασταθεί με χημικά αντιδραστήρια. Για την απομάκρυνση απλών και πολύπλοκων αμινοξέων, θα πρέπει επίσης να χρησιμοποιηθεί ο ανιοντο-ανταλλάκτης AB-171.
Τα απλά και πολύπλοκα σάκχαρα που δεν επηρεάζουν την ηλεκτρική ειδική αντίσταση του απιονισμένου νερού απορροφώνται σε μεγάλο βαθμό μόνο από άνθρακα BAU. Επομένως, κατά την επιλογή ροφητών για καθαρισμό νερού, θα πρέπει να καθοδηγείται όχι μόνο από το μέγεθος της χωρητικότητάς τους και τη δυνατότητα ανάκτησής του, αλλά και από την ανάγκη να αφαιρεθεί μια συγκεκριμένη ένωση από το νερό.
Για μια κατά προσέγγιση εκτίμηση της κατανομής των οργανικών ουσιών στα στρώματα αυτών των ροφητών, καταγράφηκαν οι αντίστοιχες καμπύλες εξόδου. Η φόρτωση των εναλλάκτη ιόντων σε μορφή χλωρίου ήταν 1 λίτρο σε ύψος στρώματος 60 cm. ο ρυθμός ροής του διαλύματος είναι 10 m/h.
Το διήθημα για ανάλυση συλλέγεται συνεχώς σε κλάσματα των 10 L το καθένα. Η διάρκεια της περιόδου εργασίας της στήλης επιλέγεται ίση με 200 μειωμένους όγκους. Το pH του νερού που πέρασε δημιουργήθηκε με προκαταρκτικό κατιονισμό του νερού πηγής. Χρησιμοποιώντας διάφορα ροφητικά και τους συνδυασμούς τους, είναι δυνατό να αφαιρεθεί ένα σημαντικό μέρος οργανικών ουσιών διαλυμένων στο νερό. Ωστόσο, είναι δύσκολο να ληφθεί νερό εντελώς απαλλαγμένο από οργανικές ουσίες χρησιμοποιώντας το αναφερόμενο σύνολο μέσων.
Η περιεκτικότητα και η αναλογία οργανικών μη ηλεκτρολυτών, όπως σάκχαρα, πρωτεΐνες, εστέρες κ.λπ., διαφέρουν όχι μόνο από τη μια γεωγραφική ζώνη στην άλλη, αλλά και μέσα σε μια περιοχή. Ως εκ τούτου, δεν μπορεί να αναμένεται ότι με τα ίδια τεχνολογικά σχήματα και τρόπους αφαλάτωσης, τα απομεταλλωμένα νερά θα είναι τα ίδια ως προς την ποσοτική και ποιοτική περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες. Από αυτή την άποψη, θα πρέπει να είμαστε επιφυλακτικοί όσον αφορά τις προσπάθειες τυποποίησης του ξηρού υπολείμματος του νερού υψηλής αντίστασης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σύνθεση της πηγής.
Αφαίρεση σιδήρου (αποβολή). Τα σιδηρούχα νερά είναι νερά που περιέχουν περισσότερο από 1 mg/l σιδήρου. Ο εναλλάκτης κατιόντων απορροφά δισθενή ιόντα σιδήρου με τον ίδιο περίπου τρόπο όπως τα ιόντα ασβεστίου και τα ιόντα σιδήρου ακόμη πιο αποτελεσματικά. Θα περίμενε κανείς ότι κατά τη διάρκεια της αφαλάτωσης με ανταλλαγή ιόντων, το νερό θα «απειρωνιζόταν» ταυτόχρονα. Αυτή η διαδικασία παρεμποδίζεται, ωστόσο, από ορισμένα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των ενώσεων σιδήρου που υπάρχουν στα φυσικά νερά.
Σε ανοιχτές δεξαμενές, καλά αεριζόμενες, ένα σημαντικό μέρος του σιδήρου έχει τη μορφή ενώσεων Fe με διάφορους βαθμούς υδρόλυσης.
Κατά την πήξη και τον επακόλουθο καθαρισμό με ρόφηση, το νερό απελευθερώνεται όχι μόνο από έγχρωμες (κυρίως ενώσεις χούμου), αλλά και από κολλοειδείς και σύνθετες μορφές σιδήρου. Έτσι, ο καθαρισμός από οργανικές ουσίες είναι ταυτόχρονα μια πράξη αποσιδήρωσης του νερού.
Συνιστάται στις επιχειρήσεις που καταναλώνουν ιδιαίτερα καθαρό απιονισμένο νερό να το λαμβάνουν όπου είναι δυνατόν από υπόγεια ύδατα, τα οποία είναι συνήθως απαλλαγμένα από οργανικούς ρύπους. Είναι γνωστό ότι περισσότερο από το 25% όλων των συστημάτων ύδρευσης λαμβάνουν υπόγειο νερό με περιεκτικότητα σε σίδηρο από 1 έως 5 mg/l.
Στα υπόγεια ύδατα που στερούνται οξυγόνου, ο σίδηρος βρίσκεται κυρίως με τη μορφή ενός μερικώς υδρολυμένου διαλύματος διττανθρακικού. Εάν αυτή η ουσία παρέχεται στη ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων σε μη οξειδωμένη και μη υδρολυμένη μορφή ή δεν οξειδώνεται στο ίδιο το φίλτρο κατιονανταλλακτικής ρητίνης, θα περίμενε κανείς μια σχεδόν πλήρη ανταλλαγή ιόντων σιδήρου με ιόντα υδρογόνου. Ωστόσο, μαζί με την αντίδραση ανταλλαγής ιόντων, ο ρυθμός της οποίας προσδιορίζεται από διεργασίες διάχυσης, υπάρχουν αντιδράσεις υδρόλυσης αλάτων σιδήρου, οξείδωσης και μετάβασης σε ασθενώς διασπώμενες και πρακτικά αδιάλυτες ενώσεις ικανές να σχηματίσουν κολλοειδή. Ο συνδυασμός τέτοιων διεργασιών οδηγεί στο γεγονός ότι νερό που περιέχει, για παράδειγμα, σε κατάσταση ισορροπίας 0,16 mg/l σιδήρου σε ιοντική μορφή, μπορεί να χαρακτηριστεί από συνολική περιεκτικότητα σε σίδηρο 2 mg/l. Ο εναλλάκτης κατιόντων θα απορροφήσει μόνο την ιοντική μορφή του σιδήρου και θα διαλύσει με την απορρόφηση μερικά από τα λιγότερο ανθεκτικά προϊόντα υδρόλυσης.
Η απελευθέρωση ιόντων υδρογόνου κατά τη λειτουργία του εναλλάκτη κατιόντων θα μπορούσε να περιορίσει την αντίδραση και ακόμη και να τη μετατοπίσει προς τα αριστερά, ειδικά επειδή ο αριθμός των ιόντων υδρογόνου στο κατιονισμένο νερό καθορίζεται από τη συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι, η οποία είναι σχεδόν δύο τάξεις του μέγεθος μεγαλύτερο από τον αριθμό των ιόντων σιδήρου στο νερό.
Καθώς ενεργοποιούνται τα ανώτερα στρώματα του εναλλάκτη κατιόντων, δύο περιστάσεις θα συμβάλουν στη μετατόπιση της αντίδρασης προς τα δεξιά: η παρουσία ιόντων Fe(II) στο στρώμα, επιταχύνοντας καταλυτικά τη μετατροπή τους σε ιόντα Fe(III) και μερική απορρόφηση ιόντων υδρογόνου από τον κατιονανταλλάκτη, εναλλαγή με ιόντα νατρίου και ασβεστίου με τα οποία είναι γεμάτη, στρώμα εξαντλημένης ρητίνης. Το υδροξείδιο του Fe(III) και άλλα προϊόντα υδρόλυσης που σχηματίζονται υπό αυτές τις συνθήκες δεν θα συμμετέχουν πλέον στην ανταλλαγή ιόντων και θα διέρχονται σε κατιονισμένο νερό, ακριβώς όπως εκείνο το μέρος τέτοιων ενώσεων σιδήρου που υπήρχε στο αρχικό νερό.
Η ποσοτική περιγραφή αυτών των διαδικασιών είναι ακόμα δύσκολη. Ταυτόχρονα, η παρουσία σιδήρου σε μη ιοντική μορφή σε Η-κατιονισμένα και αφαλατωμένα νερά εξηγείται ικανοποιητικά από την προτεινόμενη ιδέα και υποδηλώνει την ανάγκη απομάκρυνσης του σιδήρου από σιδηρούχα υπόγεια ύδατα πριν την τροφοδοσία του σε μια εγκατάσταση ανταλλαγής ιόντων αφαλάτωσης. Η παραπάνω εξίσωση προτείνει τους κύριους τρόπους απομάκρυνσης του σιδήρου από το νερό. Αυτά είναι ο αερισμός (κορεσμός οξυγόνου) και η αλκαλοποίηση (δέσμευση ιόντων υδρογόνου). Στα διττανθρακικά νερά, το τελευταίο συμβαίνει αυθόρμητα με την απελευθέρωση στοιχειομετρικής ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα. Ο αερισμός μπορεί να επιτευχθεί με φύσημα αέρα, ψεκασμό νερού στον αέρα ή εφαρμογή όζοντος. Το ενεργό χλώριο και το υπερμαγγανικό κάλιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως άλλα οξειδωτικά μέσα. Υπό την επίδραση οξειδωτικών παραγόντων, οι ιοντοανταλλάκτες «γερνούν», επομένως συνιστάται η αφαίρεση σιδήρου χρησιμοποιώντας μια μέθοδο χωρίς αντιδραστήρια.
Μια μονογραφία είναι αφιερωμένη στην αφαίρεση του σιδήρου από τα υπόγεια ύδατα, η οποία συνοψίζει τόσο τις θεωρητικές όσο και τις τεχνολογικές πτυχές του προβλήματος. Λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες της λήψης σχετικά μικρών όγκων απιονισμένου νερού υψηλής καθαρότητας για βιομηχανικούς σκοπούς και τις ιδιαιτερότητες των ίδιων των βιομηχανιών που καταναλώνουν τέτοιο νερό, θα πρέπει να επικεντρωθούμε στη μέθοδο του απλοποιημένου αερισμού που ακολουθείται από διήθηση.
Πάνω από το ανοιχτό φίλτρο, το νερό ψεκάζεται μέσω οπών στους σωλήνες παροχής. Το πάχος του στρώματος άμμου στο φίλτρο είναι συνήθως τουλάχιστον 1,2 m και το μέγεθος των κόκκων είναι από 0,8 έως 1,6 mm. Τα φίλτρα με φόρτιση δύο στρώσεων με συνολικό πάχος 1,2-1,5 m και πάχος ανώτερης στρώσης 0,5 m διακρίνονται από μεγαλύτερη ικανότητα συγκράτησης βρωμιάς Για το κάτω στρώμα, χαλαζιακή άμμος με μέγεθος κόκκου 0,8-1,2 mm χρησιμοποιείται, και για την κορυφή - τσιπ ανθρακίτη 0,9-2,4 mm. Η ταχύτητα φιλτραρίσματος σε ανοιχτά φίλτρα φτάνει τα 10 m/h. Κατά κανόνα, με μείωση της ταχύτητας μετάδοσης του νερού, η ικανότητα συγκράτησης βρωμιάς των φίλτρων αυξάνεται και επομένως τα ανοιχτά φίλτρα πρέπει να σχεδιάζονται για ταχύτητα που δεν υπερβαίνει τα 5-7 m/h.
Ανάλογα με την ταχύτητα φιλτραρίσματος που έχει υιοθετηθεί, την αρχική περιεκτικότητα σε σίδηρο στο νερό και άλλους παράγοντες, η διάρκεια των φίλτρων ποικίλλει φυσικά. Με ταχύτητα διήθησης 5-7 m/h και αρχική περιεκτικότητα σε σίδηρο σε νερό 3-4 mg/l, ο κύκλος λειτουργίας της εγκατάστασης είναι 60-100 ώρες.Μετά από αυτό, τα φίλτρα πλένονται με ένταση αντίθετου ρεύματος 15-18 l/(s-m2) για 10-15 λεπτά.
Ο όγκος του νερού πλύσης για τα φίλτρα στο τμήμα αποσιδήρωσης νερού φτάνει το 4% του όγκου του καθαρισμένου νερού. Όταν η λειτουργία μιας εγκατάστασης απόσβεσης αυτού του τύπου είναι καλά ρυθμισμένη, η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο διήθημα είναι 0,05-0,1 mg/l.
Σε αντίθεση με το απόσταγμα, το οποίο περιέχει έως και 5 μg/l σιδήρου, το τεχνικό συμπύκνωμα μπορεί να εμπλουτιστεί με προϊόντα διάβρωσης. Όταν λαμβάνεται ιδιαίτερα καθαρό απιονισμένο νερό από τέτοιο συμπύκνωμα, είναι απαραίτητος ο προκαταρκτικός αποζήρωση. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται φίλτρα σουλφονικού άνθρακα που λειτουργούν με απόδοση 25-50%, ή πιο αποδοτικά φίλτρα μαγνητίτη, φίλτρα αλλουβιακής κυτταρίνης, φίλτρα προσχωσιγενούς ιονίτη (που ονομάζονται powdex στο εξωτερικό). Έχουν προταθεί φίλτρα εναλλάκτη ανιόντων, όπου η απομάκρυνση του σιδήρου βασίζεται στην πηκτική δράση του εναλλάκτη ανιόντων σε μορφή ΟΗ. Τα φίλτρα αλλουβιακής ανταλλαγής ιόντων λειτουργούν με απόδοση που πλησιάζει το 100% λόγω της σχεδόν στιγμιαίας κινητικής της διαδικασίας. Εδώ, μαζί με την απορρόφηση ιόντων από την υγρή φάση, συμβαίνει μηχανική κατακράτηση σωματιδίων της στερεάς φάσης, πήξη και σχηματισμός συμπλοκών με ανιονανταλλάκτη εάν χρησιμοποιείται μείγμα κατιόντων και ανιόντων εναλλάκτη για το προσχωματικό στρώμα.
Πειράματα έχουν δείξει την καταλληλότητα των φίλτρων αλλουβιακής ανταλλαγής ιόντων για την εξαγωγή χουμικών ουσιών που συμπλέκουν τον σίδηρο και άλλα μέταλλα από το νερό.
Η σοβαρότητα του προβλήματος της απομάκρυνσης του σιδήρου ως στάδιο προκαταρκτικού καθαρισμού του νερού αποκαλύφθηκε ιδιαίτερα σε σχέση με την ανάγκη χρήσης υπερκαθαρού νερού για την παραγωγή μικροηλεκτρονικών. Για τον τελικό καθαρισμό του νερού πριν την τροφοδοσία του για εξαρτήματα οργάνων πλύσης, χρησιμοποιείται μικροφίλτρο με πόρους 0,2 microns, το οποίο συγκρατεί μικροβιακά σώματα. Εάν ο σίδηρος δεν αφαιρεθεί επαρκώς από το απιονισμένο νερό στα προηγούμενα στάδια, τότε τα μικροφίλτρα φράσσονται γρήγορα.
Αποσκλήρυνση νερού.Κατά τη μερική αφαλάτωση του νερού με τη μέθοδο της ηλεκτροδιάλυσης ή τη χρήση αντίστροφης όσμωσης, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι απαραίτητο πρώτα να μαλακώσει το νερό, δηλαδή να απελευθερωθεί από κατιόντα ασβεστίου και μαγνησίου, τα οποία, με την κατάλληλη ανιονική σύνθεση του νερού, μπορούν να σχηματίσουν ιζήματα στο τις μεμβράνες ανταλλαγής ιόντων ή στις μεμβράνες (ίνες) που χρησιμοποιούνται σε μονάδες αντίστροφης όσμωσης.
Συνιστάται η αποσκλήρυνση ως προκαταρκτικό στάδιο καθαρισμού κατά την αφαλάτωση σχετικά μικρών μαζών νερού χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ανταλλαγής ιόντων. Η αναγέννηση του εναλλάκτη κατιόντων, δηλ., η μετατροπή του σε μορφή νατρίου, πραγματοποιείται με διέλευση ενός διαλύματος χλωριούχου νατρίου 6-10% μέσω της χρησιμοποιημένης ροφητικής στιβάδας και επακόλουθη πλύση με νερό.
Για λόγους που θα συζητηθούν παρακάτω, η κατανάλωση επιτραπέζιου αλατιού για αναγέννηση υπερβαίνει τη στοιχειομετρική κατά 2,5-5 φορές. Όταν εργάζεστε με νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα, συνιστάται η χρήση ισχυρού εναλλάκτη κατιόντων οξέος τύπου KU-2 για αποσκλήρυνση. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με τέτοιους εναλλάκτες κατιόντων όπως ο σουλφονωμένος άνθρακας ή το KU-1, η κατανάλωση αλατιού για αναγέννηση μειώνεται αρκετά σημαντικά.
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
