Неуглеродные сорбенты в процессах водоочистки

Десорбция органического сорбата с активного угля растворами кислот используется сравнительно редко. (2.5 % раствор Н2SO4 десорбирует некоторые пестициды). Чаще кислоты служат окислителем сорбата на угле. Окислителем органического сорбата может быть и H2O2.

В последнее время изучаются методы регенерации с использованием гамма-излучения, под воздействием которого происходит деструкция сорбата. В малых дозах это излучение инициирует окисление кислородом на активном угле органических соединений, присутствующих в воде CO2 и H2O. Доза облучения 3•104 рад/ч обеспечивает окисление аэрацией кислородом в воде таких соединений как лигнин, лигнинсульфат, бескислородная деструкция их требует дозы 1.1•106 рад/час.

Низкотемпературная термическая регенерация

Низкотемпературная термическая регенерация — это обработка сорбента паром или газом при 100-4000С. Процедура эта достаточно проста и во многих случаях ее ведут непосредственно в адсорберах.

Водяной пар вследствие высокой высокой энтальпии чаще других используют для низкотемпературной термической регенерации. Он безопасен и доступен в производстве.

Для пропарки адсорбера необходимы лишь парогенератор и холодильник-конденсатор. Отработанный конденсат направляется либо на сжигание, либо на выделение ценного сорбата.

Термическая регенерация

Химическая регенерация и низкотемпературная термическая регенерация не обеспечивает полного восстановления адсорбционных углей.

Термическая регенерация процесс весьма сложный, многостадийный, затрагивающий не только сорбат, но и сам сорбент. Термическая регенерация приближена к технологии получения активных углей.

При карбонизации сорбатов различного типа на угле большая часть примесей разлагается при 200-3500С, а при 4000С обычно разрушается около половины всего адсорбата. CO, CO2, CH4 — основные продукты разложения органического сорбата выделяются при нагревании до 350-6000С.

В теории стоимость такой регенерации составляет 50 % стоимости нового активного угля.

Это говорит о необходимости продолжения поиска и разработки новых высокоэффективных методов регенерации сорбентов.

Сорбенты для очистки воды и их короткая характеристика

Для очистки стоковых вод используют много материалов естественного и искусственного происхождения, но чаще используют естественный уголь. Пока не удалось найти другого материала, который был бы таким эффективным как активный уголь (АВ). В настоящее время для сорбции из водных растворов используют гранулированный и порошковидный уголь, а также углеродные волокна.

Активный уголь - это пористые тверди тела, пустоты которых связаны между собой так, что структура их напоминает древесину. В зависимости от условий формирования весь активный уголь имеет моно- или полидисперсную структуру. Они состоят из многих беспорядочно расположенных микрокристаллов графита, которые образовались в результате соединения углеводных атомов при нагревании углеродного сырья. Для изготовления активного угля может служить: уголь, древесина, полимеры, отходы пищевой, целлюлозной и других отраслей производства. Изготовление активного угля состоит из двух этапов: карбонизация сырья и активация полупродукта [1]. По способу производства АВ делится на дробимое - БАУ, ДАК, КАД - да и собственно гранулировано - АГ-3, АГ-5, скг.

Предварительно размолотую и отсортированную сырье карбонизируют в барабанных печах (700 – 800 0С) без доступа воздуха.

Активация - наиболее сложная и ответственная стадия получения АВ.

Активирующими агентами могут быть кислород, водяная пара, углекислый и серный газы, а также неорганические соединения: хлориды цинка и кальция, сульфат, сульфид или карбонат калию, многообразные фосфаты. По окончанию активации неорганические активируя добавки вымывают из продукта.

Другие статьи по экологии

Биотехнологическая очистка углеводородов нефти
Деятельность предприятий нефтяного комплекса приводит к образованию объемов шламовых отходов: шламов чистки резервуарных парков и оборудования, осадков и избыточных активных илов сооружений ...

Геоинформационные системы в охране окружающей среды
Во всем мире проблемам охраны окружающей среды сейчас уделяется повышенное внимание. И это не удивительно. Бурное развитие хозяйственной деятельности людей создало все предпосылки реальной ...

Влияние возможных изменений климата на совершенствование производства
Исследования, проводимые учеными различных стран мира с помощью климатических моделей исследования позволяют строить прогнозы изменений климата на длительный срок (вплоть до конца XXI в.), ...