химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

ивного угля в сочетании с медленно фильтрующим песчаным фильтром. Сотни водопроводных станций, особенно в США перешли на этот способ водоподготовки. Примерно в то же время в Германии на водопроводной станции города Хамма в Вестфалии был установлен угольный фильтр для очистки питьевой воды, которую ранее практически невозможно было употреблять из-за неприятного привкуса. Поскольку примеси в воде почти исключительно состояли из фенола, уголь приходилось регенерировать водяным паром в течение нескольких недель в интервалах между циклами очистки. Водопроводная станция города Кенигсберга в Восточной Пруссии уже давно использовала порошковый активный уголь для устранения затхлого привкуса водорослей, появлявшегося в определенное время года; при этом доза порошкового угля составляла 5 г/м3.

В период между первой и второй мировыми войнами резко возросло потребление воды быстро развивающейся промышленностью. Это привело к необходимости использовать для подготовки питьевой воды наземные воды, загрязненные органическими примесями. Лабораторные исследования того времени показывали, что иногда для очистки воды от неприятного привкуса и запаха требовалось до 30 г порошкового угля на 1 м3 воды. Несмотря на очистку плохой вкус воды сохранялся из-за недостаточного содержания кислорода; это обстоятельство привело к распространению практики добавления окислителей, особенно хлора и озона. Вскоре в Германии озонирование было почти полностью заменено хлорированием сырой воды, которое технически легче осуществимо; кроме того, большие дозы хлора позволяли удалять из воды аммиак. Поэтому в течение почти двадцати лет после Второй мировой войны важным свойством водоочистных углей наряду со способностью поглощать вещества, придающие воде неприятный запах и при' вкус, считалась также хорошая адсорбционная способность по хлору и озону. Зерненые угли оценивались по длине слоя половинного поглощения хлора (см. раздел 5.5.2) и адсорбц«1! фенола, определяемой по DIN 19603 (см. раздел 5.4.3). В соответствии с требованиями Американской ассоциации водоснабжения оценка эффективности порошкового активного угл" также включает параллельные определения поглощающей способности по фенолу и веществам, придающим воде неприятие привкус и запах.

Используемые на отдельных водопроводных станциях Т' нические разновидности фильтров с активным углем оч'!

146

Рис. 9.1. Фильтры с активным углем для подготовки питьевой воды (фотография Lurgi).

сильно различаются между собой по конструкции и назначению в зависимости от специфических особенностей очищаемой воды. Так, известны станции, где порошковый активный уголь добавляется вместе с коагулянтом, а затем отделяется от него в отстойниках. Однако в большинстве случаев используются специальные емкости для порошкового угля, чтобы избежать снижения его адсорбционной способности при контакте с коагулирующими частицами; порошковые угли можно затем отделить на песчаном фильтре.

В ФРГ при подготовке питьевой воды используется почти исключительно зерненый уголь в слоях высотой 2—3 м. На Рис. 9.1 показана батарея закрытых фильтров из зерненого угля, ^пользуемых для дехлорирования и улучшения вкуса воды по-Сле коагуляции, отстаивания и хлорирования.

В системах подготовки питьевой воды иногда используются гРавийные фильтры, в которых слой гравия толщиной 1—2 м ^лУжит подложкой для слоя зерненого угля толщиной 10— ^ см. В подобных комбинациях высокая производительность ^°стигается только при чрезвычайно низкой скорости потока. ' ем не менее такой способ может оказаться полезным для вРеменной защиты при аварийных ситуациях, например при п°падании масла и подобных примесей в местах забора воды 113 водопроводных станциях,

147

9.1.3. Адсорбционные установки на современных станциях водоподготовки

В первые два десятилетия после второй мировой войны воз. росли мощности фильтров из зерненого угля особенно в рай-онах вдоль Рейна, бедных грунтовыми водами. На первом плане стояли задачи по дехлорированию, деозонированию, а также удалению марганца, дурного запаха п привкуса, которые придают воде примеси органических веществ.

В конце 60-х годов в связи с возрастающим интересом -способам борьбы с загрязнением биосферы химическими агентами и синтетическими веществами развернулись ширсч исследования состава примесей в воде Рейна и других р Подобные работы проводились в Институте Энглера-Бунте Карлсруэ совместно с крупными водоочистными предприят ми на Нижнем Рейне; они позволили определить присутсп сотен примесей в составе сточных вод промышленных, бы вых и ремесленных предприятий. Хотя большая часть эч примесей подвергалась биологическому разложению при п хождении через грунт, в береговом фильтрате около Дюссе, дорфа значения DOC * достигали 2—3 мг/л [4], а около Д; сбурга 2—4 мг/л [5]. Эта концентрация составляет половч общего содержания органических примесей в Рейнской во Отдельные процессы водоподготовки позволяют снизить со,и жание органических веществ. Однако опубликованное в 197! исследование показало, что 20—30 % содержащихся в речт воде примесей все еще попадают в питьевую воду. Присут вие примесей в питьевой воде, которая должна иметь безу] ризненные вкусовые качества, привело к основательному нз> нению технологии водоподготовки.

Основная задача состояла прежде всего в разработке уде ных аналитических методов контроля на отдельных ступен водоподготовки, позволяющих оценить специфическую спосс ность активных углей. Подробное исследование содержан весьма многочисленных примесей в воде фактически бееемь-ленно; в настоящее время пользуются суммарными параметр, ми, например, УФ-поглощением, и содержанием растворенно: органически связанного углерода (DOC). Зонтгеймеру [6] уд1 лось установить, что для некоторых вод существует определи ная зависимость между этими двумя методами анализа, кот рая, однако, меняется пропорционально изменению содержан примесей в воде. В настоящее время повсеместно распростр нен простой метод измерения УФ-поглощения при 250 и Среди многочисленных органических веществ, содержащихся сырой воде, наибольшее значение имеют органические хлоре держащие соединения, известные своей токсичностью. Эти хло

* DOC — Dissolved Organic Carbon — содержание растворенного oprai ческого углерода.

148

идержащие примеси могут попадать в реку и ее прибрежные мльтраты со стоками или образовываться из гуминовых веществ при хлорировании сырой и питьевой воды [7—9].

В соответствии с исследованием, проведенным в 1975 г. в $0 крупных городах США [10], содержание хлороформа (основной компонент органических примесей) в питьевой воде составляло 21 мг/м3. В более 10 %• всех случаев эта величина превосходила даже 100 мг/м3. Напротив, в питьевой воде 100 городов ФРГ среднее содержание хлороформа составляло только 1,2 мг/м3 [11]. Однако следует заметить, что хлоро-рорм и другие галоформы составляют лишь часть общего содержания органических соединений хлора. Определение индивидуальных органических соединений галогенов можно провести с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спект-роскопней [12].

По описанным выше причинам активные угли, пригодные для подготовки питьевой воды, должны обладать возможно большей избирательной способностью по отношению к органическим соединениям хлора. Поскольку для эффективного использования активного угля чрезвычайно важна не только равновесная емкость, но и кинетика, т. е. протекание адсорбционного процесса во времени, испытания не следует ограничивать только статическими измерениями адсорбции. Однако адсорбционное равновесие имеет большое значение для скорости диффузии в приповерхностной пленке и порах [13]. На практике в каждом отдельном случае проводятся кинетические испытания как в стационарных условиях, так и с перемешиванием.

Если определение адсорбционной способности проводится вне водопроводной станции, можно использовать для этих целей вытяжки из отработанных водоочистных углей, при этом результаты могут значительно измениться при замене элюиру-ющего агента или вида угля. В результате этого выт

страница 38
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аксесс обучение
пупочная грыжа у мужчин операция сколько длится
кристина орбакайте бессоница юбилейный концерт
курсы банкира

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)