химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

и пос; такой очистки показало, что слой активного угля служил только жизненной средой для микроорганизмов, но благода1 своей адсорбционной способности мог выполнять роль буфе] при случайных выбросах примесей в сырую воду.

Вещества, стойкие к биологическому разложению, загрязя ют систему активный уголь—микроорганизмы, поэтому в пр сутствии подобных веществ эффективная работа системы н

152

возможна. Во многих случаях биологически стойкие вещества образуются в процессе предварительного хлорирования, например при окислении аммиака.

Эта стадия водоподготовки уже давно применяется на водопроводной станции Доне в Мюльгейме на Руре, земля Северный Рейн-Вестфалия. Однако в последние годы содержание Ьммиака в водах Рура возросло до 4—5 мг/л, и для его нейтрализации необходимо добавлять больше хлора; это неизбежно приводит к повышению концентраций органических соединений хлора в воде. На некоторых станциях установили [22], что низкомолекулярные органические соединения хлора слабо удерживаются даже активным углем и могут вытесняться высокомолекулярными аналогами; поэтому при высокой степени хлорирования существует опасность загрязнения питьевой воды галоформами и другими подобными соединениями.

Положительный опыт с озоном при подготовке берегового фильтрата на Нижнем Рейне [23] в 1977 г. позволил усовершенствовать технологию очистки на крупной пилотной установке мощностью более 1000 м3/ч [24]. После предварительного озонирования озонсодержащим воздухом производилась коагуляция солями алюминия и известью; затем следовало озонирование при концентрации озона 1 мг/л и времени контакта около 5 мин. После механического фильтрования через смешанный фильтр вода поступает в слой зерненого угля высотой 5 м и затем фильтруется через слой почвы толщиной 50 м. В отличие от хлорирования в процессе озонирования происходит снижение содержания растворенного органически связанного углерода и увеличение содержания неорганического углерода (С02). Исследования показывают, что в верхнем слое активного угля высотой 2,5 м происходит интенсивное размножение микроорганизмов, которые независимо от типа угля оказывают сильное восстанавливающее действие на органические вещества и аммиак. При этом нижняя часть слоя активного угля постоянно выполняет функцию адсорбента при резких аварийных повышениях концентраций примесей. Такая квазибиологическая регенерация исключает необходимость регулярной термической реактивации, обычной для адсорбционных фильтров в Дюссельдорфском процессе. Биологическая активация фильтрующей среды, в частности активного угля, связана с заменой хлора на озон; озонирование способствует образованию веществ, разлагаемых биологическим действием. Неизбежное накопление бактерий в стоке с фильтра (около 4000 микроорганизмов в 1 мл) можно уменьшить до некоторой степени по-сРедством фильтрации через слой почвы.

Фильтрование через слой порошкового угля на подложке. °пыт эксплуатации водопроводной станции в Висбадене. Преимуществом порошкового активного угля является короткое ЦРемя адсорбционного цикла, тогда как зерненые угли обеспе-цивают лучшую технологичность процесса. В новом процессе

153

На станции в Висбадене сочетаются оба преимущества: порощ ковый уголь наносится на подложку из зерненого материал [25]. Подложкой служат синтетические шарики с диаметрами в определенном интервале: 0,9—1,3 мм или 1,6—2,2 мм. На первой стадии процесса в свободном пространстве на дне закрытого резервуара (выполняющего функцию адсорбера) со-здается взвесь порошкового угля. За малое время при высокой скорости потока (50—70 м/ч) уголь равномерно распределяется в фильтрующем слое, а затем осаждается па синтетических шариках при скорости потока 10—20 м/ч. После такой подготовки фильтра процесс очистки ведется в направлении снизу вверх с линейной скоростью потока 5—7 м/ч.

Эффективное снижение DOC на свежем фильтре обеспечивается за время контакта несколько минут. С увеличением срока эксплуатации для снижения DOC в среднем на 50 % при обработке 75 л сырой воды на 1 г активного угля потребуется уже 20 мин. Удельный расход в таком процессе выше, чем в Дюссельдорфском процессе, что по-видимому объясняется отсутствием биологических процессов. Однако короткий срок службы намывных угольных фильтров исключает возможность вытеснительных процессов. Процесс, предлагаемый в патенте DOS 2628118, еще находится на стадии испытаний и mi жет быть усовершенствован.

9.2. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

9.2.1. Историческая справка

Анализ исследований очистки сточных вод на активном уп опубликованных в последние годы, дает следующую картин

Год

Число

публикаций

1966

5

1968 2

1970 13

1972 25

1974 80

1976 87

При этом может сложиться впечатление, что обработка сточных вод представляет собой новую область применения активного угля, однако уже к началу 30-х годов в практике водоочистки применялся процесс адсорбции фенола из стоков коксохимических заводов, известный под названием «Карбо-Норит-Унион» [26]. Отработанные активные угли регенерировались элюированием бензолом с последующей десорбцией растворителя водяным паром.

Однако в дальнейшем активный уголь применялся очистки сточных вод лишь в отдельных случаях; причинам11 могли быть недостаточная информация и отсутствие соответствующих технологических разработок, особенно для регенер3-ции отработанного активного угля. Только в 1963—1964 гг. в различных весьма отдаленных друг от друга точках земног° шара возобновилось использование активного угля в технкк'е

154

очистки сточных вод, например, в Саут-Лейк Тахо (Калифорния, США) [27], Виндхуке (ЮАР) [28], а также на швейцарском предприятии AG в Доттиконе, производящем взрывчатые вещества [29]. В первых двух случаях производилась очистка городских стоков на канализационных очистных установках, а в Доттиконе — обработка промышленных стоков.

Опыт эксплуатации первых промышленных установок свидетельствовал о больших затратах на адсорбенты, поэтому регенерация адсорбентов приобрела решающую роль. Поскольку уже имелись разработки оборудования для реактивирования зерненого материала, процессы очистки сточных вод развивались в направлении использования именно этого продукта. В начале 70-х годов появились патентные описания отдельных способов реактивирования порошковых углей и соответственно возрос интерес к применению этих видов углей и интенсивной разработке соответствующих процессов реактивирования. К таким процессам относится, например, реактивирование отработанного порошкового активного угля в процессе влажного окисления (см. разделы 9.2.3 и 10.3.3). Кроме того, сообщалось о комбинации биологической очистки и адсорбционного процесса, при этом активный уголь использовался в качестве адсорбента для токсичных веществ, влияющих на процесс биологического окисления, или как среда для микроорганизмов.

Необходимость очищать различные стоки и высокие требования к степени очистки привели к появлению многочисленных технологий использования активного угля. Иногда порошковый активный уголь применяется в классическом процессе, а именно смешивается и затем осаждается, т. е. отфильтровывается. Это особенно характерно для периодической очистки опреде-ie-нных объемов стоков. Например, при приготовлении небольших количеств масляных эмульсий стоки, образующиеся вследствие деэмульгирования, можно очищать от детергентов и эмульгаторов, добавляя порошковый уголь. Сточные воды провеса умягчения в паровых котлах также можно очищать порошковым углем.

Обычно большинство установок по очистке сточных вод "Редставляют собой системы из нескольких адсорберов с неподвижным слоем. При последовательном включении фильтров 8 системе из 3—4 аппаратов и выборе соответствующих пара-Метров можно обеспечить в каждом случае такой режим, при втором в первом адсорбере достигается максимальная емкость, прежде чем концентрация на выходе из последнего .'кльтра достигнет заданного предельного значения. Гораздо ^еЖе в технике очистки сточных вод встречаются параллельно работающие адсорберы, хотя при соответствующей нагрузк

страница 40
< 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
взять в аренду микрофонную напольную стойку
Компания Ренессанс: купить лестница на чердак раскладная - качественно и быстро!
кресло 992
Удобно приобрести в КНС Нева роутер Тенда - КНС СПБ - мы дорожим каждым клиентом!

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
(10.12.2016)