химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

яжки отработанных углей из установок на Дунае имеют иной состав, чем на Нижнем Рейне. Поэтому испытания обычно проводят на модельных веществах, наиболее близко отражающих ад-горбционное поведение основных примесей водных источников. Для этих целей подходят лигнинсульфоновая кислота, а также "¦нитрофенол, используемый в качестве модельного соединения Зля органических примесей, содержащих хлор [14].

Хельцель и Зонтгеймер [15] предложили способ определения изотермы адсорбции Фрейндлиха на порошковом активном ;'гле по адсорбции органических примесей из неочищенной ;!°Ды или разбавленного раствора лигнинсульфоновой кислоты, 1 которым добавляли 1 мг/л л-нитрофенола. Количество ад-е°рбента рассчитывали для остаточной концентрации органиче-ьКого вещества, равной 25 %-ной исходной концентрации или ' /о-ной остаточной концентрации n-нитрофенола. Адсорбцион-i'^to емкость определенного количества активного угля перечитывали с помощью насыпной плотности на сбъем активного

149

[

угля; производительность фильтра вычисляли по объему во очищаемой 1 м3 угля до предельно допустимой концентрац примеси. В зависимости от того, какое вещество принимается за основное (органическое вещество или л-нитрофенол), отдельные виды активных углей могут оцениваться по разному Ниже приведено сравнение двух активных углей А и В №j равновесным изотермам адсорбции Фрейндлиха [14] —указа-ны объемы воды (в м3), очищаемой 1 м3 активного угля ,;и допустимой остаточной концентрации примеси:

Неочищенная вода до остаточной концентрации органического вещества 25% Неочищенная вода + 1 мг/л га-нитрофенола до остаточной концентрации

органического вещества 25%

га-иитрофенола 5%

Уголь А Уголь В 41 30

28 16

27 19

9.1.4. Современные системы подготовки питьевой воды

Сырая вода, используемая для подготовки питьевой воды на отдельных водопроводных станциях, часто различается по составу и содержанию вредных примесей, подлежащих удалению. Поэтому разработка единого технологического подхода для всех систем водоподготовки нереальна. Ниже подробно рассматриваются типичные примеры сочетания адсорбционной техники с другими процессами на созданных в последние годы новых установках водоподготовки, использующих активный угли.

Дюссельдорфский процесс [16—18]. С 1961 г. на различных установках городских станций водоподготовки в Дюссельдорфе использовали преимущественно береговой фильтрат, т. е. грунтовые воды, в значительной степени очищенные фильтрацией речной воды через почву в колодцы. Несмотря на это, сырая вода содержала, кроме железа и марганца, растворимые органические вещества, придающие ей дурное привкус и запах, а иногда обладающие токсичностью.

На первой стадии сырая вода прежде всего озонируется; время контакта в среД' нем составляет около 30 мин. Расход озона в последние годы поднялся от 2 Д-

3 г/м3 в связи с возросшим загрязнен» сырой воды. Кроме известного действ озона на органические примеси в воде,

Рис. 9.2. Двухступенчатый угольный фильтр для подгото"* питьевой воды:

1 — перепускное устройство; 2 — форфильтр; 3 ~- ДРен'"

4 — активный уголь.

0кисляет двухвалентное железо и марганец, присутствующие в береговом фильтрате при содержании в 1 м3 воды 0,5 г jvln и 0,1 г Fe. Вторая и третья стадии водоподготовки в Дюссельдорфе проводятся в двухступенчатых фильтрах (рис. 9.2). верхняя часть фильтра диаметром до 5 м представляет собой слой слабоактивированного фильтрующего материала высотой около 1,15 м, который помещен на днище с дренажными колпачками (около 30 колпачков на 1 м2 днища). Размер зерен такого угля с насыпной плотностью, близкой к 600 г/л, составляет 0,5—2,5 мм. В верхнем фильтрующем слое удаляется остаточный озон, а также органические вещества, вызывающие мутность. Важнейшей особенностью этой стадии является восстановление на активном угле перманганата до диоксида марганца по реакции:

4Мп04" + ЗС + Н20

4Мп02 + 2НСОз + СО\

В верхней части этого фильтра можно получить четырехвалентный марганец в форме гидроксида марганца и гидроксид железа. Глубина пенетрации составляет около 0,5 м. В нижней части фильтра в результате биологического действия происходит снижение содержания аммиака в воде. Затем в течение 48-часового перерыва фильтрующий слой промывается обратным потоком.

Нижний слой двойного фильтра, показанного на рис. 9.2, представляет собой слой зерненого активного угля (размер зерен 0,5—2,5 мм) высотой 2—2,5 м. Этот активный уголь служит для адсорбции органических примесей, особенно соединений хлора, хотя на третьей стадии очистки в нем могут протекать реакции биологического разложения. При снижении скорости потока с 22 до 12 м/ч можно сократить длину зоны массопередачи и повысить Таким образом степень использования угля. Через каждые 50 ч этот слой промывается обратным потоком через нижнее дренажное днище в течение 15 мин со скоростью потока около 15 м/ч. Удельный расход угля в зависимости от качества сырой воды составляет около 3 г на 1 м3 рейнской воды.

На четвертой стадии дюссельдорфского процесса добавляется небольшие количества каустической соды для связывания Агрессивной» угольной кислоты.

Подготовка воды из Цюрихского озера. Появление блуждающего ракушечника (Dreissena Polymorpha Pallas) в Цюрихом озере в 1970 г. привело к тяжелым авариям в местах 3абора воды на водоочистных станциях. Наиболее эффектив-способом борьбы с ракушечником оказалось хлорирование \Щ с высокими исходными концентрациями хлора (от 1,0 до

мг/л), позволяющее быстро уничтожить личинки ракушеч-'ика. В таких случаях остаточная концентрация хлора составила 0,5—1,0 мг/л. В Швейцарии допускается максимальная концентрация хлора в питьевой воде 0,05 мг/л, поэтому иеоб-

150

151

ходимо дехлорирование. Кроме того, в Цюрихском и Боде ском озерах нередки аварии, сопровождающиеся загрязнение воды химическими веществами, иногда сильно ухудшающие качество питьевой воды, поэтому после испытаний различщ процессов дехлорирования было принято решение использова дополнительную очистку на активном угле. В большинстве случаев применялись уже действующие медленные песчаные фильтры, на которые наносится слой активного угля толщиной 5—10 см. Типичной комбинацией является слой кварцевой, песка толщиной 60—80 см с размером зерен 0,5—1,0 мм и нанесенный на него слой активного зерненого угля высотой око ло 10 см с размером зерен 0,5—2,5 мм. При низких скорости потока (5—6 м/ч), характерных для фильтров этого тип.' можно достичь хорошей степени дехлорирования. На мноп станциях водоподготовки в Цюрихском и Боденском озер; этот тип фильтров применяется и в настоящее время, одна высота слоя угля увеличилась.

На станции подготовки озерной воды в Ленге [20] медле.. ный фильтр заменен на скоростной уже несколько лет назал Хлорированная в месте забора озерная вода вначале подвергается обработке коагулянтами, а затем механическому фил,; трованию. Наконец озонированная вода пропускается чере большие бетонные резервуары, содержащие слой тонкопористо го активного угля высотой 1,2 м на подложке из кварцевом песка толщиной 50 см. Скорость фильтрования составляв 21 м/ч, скорость промывки в противотоке 25—50 м/ч. Иссл дование отработанного активного угля показывает, что кро: хлора он адсорбирует органические вещества [в количестве н скольких % (масс.)]; это указывает на возрастающее загрязь ние сырой воды.

Подготовка питьевой воды на угольных фильтрах биолог ческого действия. Мюльгеймский процесс. Первые системати1 ские испытания по использованию фильтров с активным угле биологического действия проводились в течение нескольких л на пилотной установке городской водопроводной станции Be дер в Бремене [21]. После предварительной механически очистки вода пропускалась через слой активного угля высот' 6 м с линейной скоростью 10 м/ч. Через 3 мес работы фил тра установился равномерный процесс разложения органич ских примесей, содержащихся в воде: на 1 м3 активного уг. при суточном потреблении кислорода 200—350 г разлагало около 60—100 г DOC. Сравнение качества воды до

страница 39
< 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
декоративная штукатурка для внутренних помещений
linea cali open
купить комод из экокожи
ремонт чиллеров sanyo

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
(25.07.2017)