ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обработка воды активным углем из "Водоподготовка " Для дезодорации воды сорбцией используют гранулированный и порошкообразный активный уголь, активированный антрацит, углеродные волокнистые материалы и неуглеродные адсорбенты (клиноптилолиту цеолиты). [c.357] Сорбционный метод дезодорации является значительно более надежным, по сравнению с окислительным, так как он основан не на трансформации органических веществ, а на их извлечении из воды. Из известных сорбентов наиболее эффективны — активные угли. Они хорошо сорбируют фенолы, поли-циклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфороргани-ческие пестициды и многие другие органические загрязнения. Однако, и сорбцию на активных углях нельзя рассматривать в качестве универсального средства очистки воды от органических соединений. Так, имеются веш,ества, которые ими не задерживаются (например, органические амины) или задерживаются плохо (например, синтетические поверхностно-активные вещества). [c.357] Активный уголь изготовляют из углеродсодержащих материалов угля, антрацита, древесины, торфа, полимеров, отходов пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности. [c.357] Размолотое до размеров 10—100 мкм и отсортированное сырье карбонирируют обычно в барабанных печах без доступа воздуха при температуре 700—800 °С, в результате чего из угля выделяются летучие соединения, он уплотняется, приобретает прочность и макропористую структуру. [c.357] Активируют уголь газами (СО2, SO2, О2) и солями (К2СО3, l2, K2S и др.) при температуре 750—1000 °С. Чаще других применяют комбинированный парогазовый способ с использованием топочных газов состава СО2 + Н2О + О2. Неорганические активирующие добавки из угля вымывают. [c.357] Более надежным является применение гранулированных активных углей, используемых в качестве фильтрующей загрузки. Фильтры, загруженные гранулированным активным углем независимо от колебания уровня загрязнения воды, служат постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам, если емкость угля не исчерпана. [c.358] В табл. 15.2 приведены характеристики активных углей, по-лучивших распространение в технологии улучшения качества воды. [c.358] Предварительную обработку угля острым паром, а затем щелочью. Метод сложный, трудоемкий и недостаточно эффективный, так как не восстанавливает сорбционную способность материала полностью. Термический метод заключается в выжигании адсорбированных органических соединений в специальных печах при температуре 800... 900 °С. На рис. 15.5 показана схема организации работы фильтров с непрерывным обжигом активного угля. Описываемый метод регенерации не только сложен, но сопряжен с потерями угля при обжиге (до 10— 12%). Биологический метод регенерации основан на жизнедеятельности бактерий, минерализующих адсорбированные углем органические соединения, однако этот процесс протекает крайне медленно. [c.361] Рис 15.5. Схема фильтров с псевдоожиженным слоем активного угля с непрерывной термической его регенерацией. [c.361] Адсорбционные свойства углей в основном обусловлены микропорами, составляющими примерно 90% всей удельной поверхности активированного угля. На ней и протекают процессы адсорбции, в основе которых лежит взаимодействие энергетически ненасыщенных атомов углерода с молекулами адсорбируемых веществ. Лучше сорбируются вещества в молекулярной форме, хуже — в ионной. Способность органических веществ к сорбции возрастает в ряду гликоли спирты кето-вы сложные эфиры альдегиды недиссоциированные кислоты ароматические соединения. Способность к сорбции возрастает с ростом молекулярной массы органических веществ, ми-целлярной массы коллоидов и температуры сорбатов. [c.362] В присутствии механических примесей сорбционная емкость активного угля снижается. Поэтому поступающая на обработку активным углем вода должна содержать не более 10 мг/л взвешенных веществ. [c.362] Аналогично влияют продукты гидролиза сульфата алюминия. В концентрации 10—50 мг/л они уменьшают сорбционную емкость гранулированного активного угля на 20—35 7о- Ухудшается кинетика сорбции и снижается динамическая емкость также при насыщении активного угля солями и оксидами железа. Последние, осаждаясь на угле, закрывают поры и затрудняют процесс регенерации. По этой причине часто при добавлении угольной суспензии совместно с коагулянтом до отстойников ее требуется несколько больше, чем при добавлении перед фильтрами. [c.362] Высокой сорбционной емкостью и повышенной по сравнению с активным углем удельной поверхностью (до 2000 м /г) обладают разработанные новые сорбенты — углеродные волокнистые материалы. Их получают из полимерных гидратцеллюлоз-ных и полиакрилнитриловых волокон термообработкой в потоке благородных газов при 600—1050 °С. Для увеличения сорбционной емкости в процессе обработки сырья к нему добавляют соли тяжелых и редкоземельных металлов. [c.362] Вернуться к основной статье