ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Использование дешевых сорбентов и отходов из "Сорбционная очистка воды" Идея о применении дешевых углеродных, органических и минеральных сорбентов, а также различного типа отходов для очистки воды всегда актуальна из-за низкой рентабельности систем очистки сточных вод. [c.92] Небольшие количества углеродных сорбентов изготавливают из бытовых и промышленных отходов. Метод их получения, в общем, аналогичен производству крупносерийных сорбентов и включает карбонизацию и активацию сырья, хотя технология значительно упрощена (яп. пат. 51-84286 фр. пат. 2042212, 2094334). Чрезвычайно дешевое сырье (старые шины, сельскохозяйственные отходы, глина) позволяет получать сорбенты для однократного применения. Резину карбонизуют, измельчают, смешивают с гипсом, растворимым стеклом и водой, гранулируют и сушат. А карбонизованные кочерыжки измельчают и добавляют при флотационной очистке стоков от СПАВ. [c.92] Своеобразное решение проблемы сорбционной предочистки высококонцентрированных сточных вод — использование АУ, уже отработанных в основном производстве. В фармацевтической промышленности отработанный уголь ОУ-А (0,2—1 т/сут) способен извлекать 60—82% органических загрязнений из стоков при Ду = 1 —10 г/дм и Со = 5000 мг/дм (по ХПК) [82]. [c.92] Эффективными углеродными сорбентами являются кокс и отходы его производства (пыль, полукокс, некондиционный продукт, шлаки). Емкость таких сорбентов сравнительно невелика (0,1—10 мг/г), но низкая стоимость делает рентабельным использование их для очистки воды. [c.92] БК может очищать и обесцвечивать иловую воду, образующуюся при тепловой обработке осадков, ХПК которых 15— 20 г/дм , а темно-бурая окраска требует 1500—3000-кратного разбавления перед сбросом. Возврат этих вод на биологическую очистку увеличивает объем аэротенков на 15% Сравнение адсорбционных характеристик БК и угля АГ-3 при очистке иловой воды показало, что с учетом низкой стоимости БК его применение целесообразно на небольших установках, где отработанный сорбент выгодно не регенерировать, а сжигать, так как емкость его в 3—5 раз ниже, чем АГ-3, но стоимость ниже в 10—15 раз. [c.93] Топливные шлаки без какой-либо дополнительной обработки можно применять в качестве сорбентов (52 = 4,7—15,4 м /г 1/ = 0,05—0,16 см /г 2гэфф 3 ммк, емкость по фенолу 20 мг/г). Фильтрование сточных вод через загрузку из шлаков позволяет снижать ХПК промышленных стоков после БХО от 90—100 до 18—20 мг/дм . [c.93] В доочистке сточных вод можно непосредственно использовать ископаемые угли без какой-либо обработки. Сорбционная способность ископаемых углеродсодержащих материалов падает с увеличением степени их метаморфизма. Поэтому обычно сорбционная способность уменьшается в последовательности торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит. В районах добычи торфа его можно с успехом использовать для удаления красителей и СПАВ из сточных вод предприятий текстильной промышленности. Сорбционная емкость его по СПАВ типа НП-1 и ОП-10 достигает 70—150 мг/г [22]. [c.93] С развитием нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности возникла проблема защиты рек, озер и морей от загрязнения нефтепродуктами. В результате аварий и мойки танкеров, а также при перегрузке и очистке их в моря и океаны попадает 2 млн. т нефти в год [1, с. 96]. Поэтому задача очистки природных и сточных вод от нефтепродуктов приобрела большое значение и выделилась в особую проблему. Только отработанный моющий раствор на танкере после его предварительной очистки содержит 20—100 мг/л нефтепродуктов, а при нарушении технологического режима — значительно больше. При аварийных загрязнениях нефтью больших акваторий Мирового океана ликвидация их невозможна без применения дешевых сорбентов. [c.93] Тонкодисперсный плавающий сорбент равномерно распределяют по поверхности воды с судов и самолетов. По истечении времени, необходимого для насыщения сорбента нефтепродуктами (0,1—0,3 г/г), его собирают специально приспособленными судами. Повторно использовать сорбент, как правило, не удается, поэтому применяют только дещевые материалы цементный порощок с объемной массой 1 г/см и пористостью 30—90%, сорбирующий нефть от 100 до 300 мг/г (яп. пат. 52-196687) предварительно вспененные порошкообразные перлит и вермикулит, пропитанные при 90 °С катионными СПАВ (с галогенными и фосфатными группами) (пат. ФРГ 2333564) тонкоразмо-лотые древесные опилки, пропитанные парафинами (в газовой фазе) кусочки гидрофобных пористых синтетических полимеров тонкодисперсные ( экв 2 мм) отходы горнодобывающей промышленности и переработки минерального сырья, связанные глиной или жидким стеклом в частицы с пористостью до 70%. [c.94] При очистке от нефтепродуктов ограниченной водной поверхности изготавливают крупные блоки или маты, содержащие сорбент, и специально крепят их вне судна. Обычно в качестве сорбента используют волокнистые материалы с развитой поверхностью, способные вызвать коалесценцию мелких капель нефти. Замечено, что последнее происходит особенно эффективно в местах контакта волокон из смачиваемых и несмачиваемых материалов (яп. пат. 52-28305 и 52-91791). Маты из сухой травы и соломы, пряжи, тканей, пропитанных для придания механической прочности и гидрофобности расплавом синтетических смол или эмульсиями латекса, пригодны для однократной очистки поверхности воды. Без пропитки из растительных волокон, пакли и торфа (сорбирующих нефть до 100 мг/г) изготавливают набивку для матов толщиной 30—50 мм, обтянутых сеткой из нейлона. Иногда такой сорбент импрегнируют окислами и гидроокисями магния или железа. Сорбент в виде волокна для сорбции масел может быть получен из расплава полипропилена с 5—30% нефтяного пека (яп. пат. 52-58090, 53-5876 и 52-91791). [c.94] Фиксированные сорбенты из синтетических материалов (маты, фильтры) можно использовать многократно. От сорбированных нефтепродуктов их регенерируют на месте путем механического отжима. Для непрерывной регенерации синтетического сорбента в виде волокна, используемого для сбора нефти с поверхности, на установках типа 8К-2 и 5К-6 его применяют в виде бесконечной ленты в регенерированном масле всего 1— 2% воды [98]. Для адсорбции эмульгированных масел готовят материал типа фетра из волокон на основе синтетических смол, между слоями которого может быть помещен вспененный материал сорбционная емкость 1 г такого многослойного блока достигает 1—3 г нефти, а Тк = Ю—100 с [99]. [c.94] Природные материалы (глины, цеолиты) также используют для очистки сточных вод от СПАВ, красителей, ядохимикатов и других органическпх примесей. Сорбционная емкость монтмориллонита по катионным СПАВ типа ОП-гО и Нонизол-250 достигает 600 мг/г при Ср = 320 мг/дм [26]. Кинетика сорбции СПАВ на природных цеолитах и глинах требует длительного (до 30 мин) контакта их с водой. [c.95] Наибольшее распространение природные неуглеродные сорбенты получили для обесцвечивания воды. Катионные красители, широко применяемые для окраски текстиля, как правило, биохимически неокпсляемы и присутствуют в стоках в концентрации до 30—50 мг/дм . Разработана технология очистки промышленных сточных вод, при которой бентонитовые глины, обладающие и сорбционными, и ионообменными свойствами, снижают концентрацию красителей от 50 до О—3 мг/дм при дозе сорбента 15—20 мг/мг красителя. При этом Ск зависит не от Со и дозы сорбента (выше некоторого значения), а от его типа, индивидуальных особенностей. Изотермы сорбции на глинах сильно выпуклые, а предельная сорбционная емкость сорбента по катионным красителям составляет 50—70 мг/г, доля несорбируемых загрязнений от 5 до 90% [100]. При дозировании 200 и 500 мг/дм нурлакской глины в виде суспензии или в сухом состоянии остаточная концентрация красителя составляла 10—12 и 2—2,5 мг/дм независимо от способа введения сорбента [2, с. 6 100, с. 17]. [c.95] Порошкообразные бентонитовые глины вводят в очищаемую воду в виде 5—10% суспензии. Вследствие полидисперсного состава материала, различия его плотности и гидрофобных свойств, некоторые типы глин (асканит) быстро отделяются от воды, а иные аскангель)—очень медленно. Объем осадка сильно зависит от вида применяемых глин. Сухое дозирование глин ухудшает их седиментационные свойства. Гидравлическая крупность частиц составляет 0,6—2 мм/с. Для снижения концентрации глины в воде от 400—700 до 20—15 мг/л в большинстве случаев достаточно 10—15 мин отстаивания при введении 50—100 мг/дм сульфата алюминия, или 15—30 мин отстаивания при добавке 0,5 мг/дм ПАА, а без реагентов — не менее 60 мин, объем осадка может составить от 3—9 до 20—40% [ЮО, с. 20]. [c.95] Вернуться к основной статье