Негізгі және қосымша аппараттарды таңдау

Мазмұны:

Кіріспе

1. Натрий бихроматының өндірісі
1. Құрамы және қолданылуы
2. _{Теориялық негізі}

1.3 Технологиялық схема

_{1.4 Техникалық  қауіпсіздік}

ІІ. Негізгі және қосымша  аппараттарды таңдау

2.1 Негізгі аппарат  сипаттамасы

2.2 Барабанды вакуум-фильтр

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

           Хром қосылыстарының тұздарын өндіру басқа елдерге қарағанда Россия жерінде бірінші өндіріле бастады және үлкен жетістікке жетті. Хром қосылыстарының ішінде өндірісте көп қолданылатын, хром тұздарының  натрий және  калий  қышқылы болды. Соның ішінде хромның екіеселенген қышқылы  Na Cr O * Н О және К Cr O . Олардан басқа хром ангидриді, оксидтері және тағы басқа қосылыстары қолданылады.

Хром қосылыстарының мыңдаған қосылыстары ішінде, өнеркәсіпте  көп қолданылатын қосылысы Na Cr O ( натрий хромпигі). Натрий бихроматы  калий бихроматында, хром сульфатында, оксид алуда ақырғы өнімі болып табылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І. Натрий бихроматының өндірісі

 

Натрий бихроматы ашық қызғылт түсті кристалданатын қосылыс  болып табылады. Натрий бихроматы  суда жақсы ериді: 20 С-та ерігіштігі 73,18 масса бойынша % болса , ал  90 С - 91,43масса бойынша Na Cr O құрайды. Натрий бихроматы Na Cr O сусыз түрде 84,6 С-та кристалданады, одан төмен температурада тығыздығы – 2,35г\см болатын, судың екі молекулалы натрий бихроматы (Na Cr O * Н О ) ретінде кристалданады. Сусыз натрий бихроматы 357 С  ериді, ал 400 С    Na CrO және Cr O болып ыдырайды. Ауада жақсы ериді және өте гигроскопты.

Бихромат натрийдің  судағы ерітінділерінің кристалданулары  қышқылдық реакция көрсетеді. Мұнда Cr O   сумен қосылып, монохромат ионын түзеді Cr O ионын түзеді:

 

 

 

 

 

Cr O + Н О 2HCrO 2H +2 Cr O

Құрамына қышқыл(H ионын ) немесе сілті ( ОН ионын) қосу арқылы рН мәнін өзгертуге болады. Тепе – теңдікті оңға және солға жылжытуға болады. Сол уақытта монохромат бихроматқа мнемесе керісінше ауысулар жүреді. Осы қасиет өнеркәсіптерде бихромат алуда қолданылады.

Техникалық бихромат натрийін сусыз кристалданған өнім ретінде шығарады. МЕСТ 2651-78 бойынша  бихромат натрий құрамында  мыналар  болады ( масса бойынша % ):

	Жоғары сорт	Бірінші сорт
Натрий  бихромат (Na Cr O ),кем емес	98,9	98,2
Немеме хром ангидридіне  есептегенде  (Cr O )	75,5	75,0
Сульфаттар (SO ), аспайды	0,2	0,4
Хроллар (CI), аспайды	0,2	0,4
Суда ерімейтін қалдық, аспайды	0,01	0,02
Темір (Ғе), аспайды	0,001	0,003

 

Натрий бихроматының судағы ерітінділерінің екі сорты  да рН мәне 3,5-тен төмен болмауы  керек.

Натрий бихроматы өндіру кезінде шикізат ретінде хромит (темірлі хром) – құрамында ҒеО * Cr O немесе Ғе(CrO ) . Хромды жерге бай жер ол Ақтөбе облысы болып табылады.

Хром және олардың  қосылыстарын өндірістің көп салаларында  қолданады. Метллургия саласында, хром трубаларын өндіруде. Машина өндірісінде, мех, кожа өндірісінде, хромды пигмент және кетализатор, парфюрерия, фармацевтика және тағы басқа салаларында қолданылады.

 

 

_{1.2 Теориялық негізі}

_{Натрий  бихроматын алу үшін ұнтақталған хромитті  тотыққан күйінде содамен және кальций оксидімен ( доломит) араластырамыз. Алынған натрий монохроматты сілтілендіріп және күкірт қышқлымен өндеп, натрий хроматын аламыз. Енді осы айтып кеткендерге әр қайсысына бөлек тоқталсақ.}

_{Хромиттің тотыққан күйі. Хромиттің оксидтелуін және жайылу процесін келесі реакциямен көрсетуге болады:}

4(ҒеО * Cr O ) + 8 Na CO + 7 O = 8 Na CrO + 2Fe O + 8CO

Қосымша  химиялық реакцияның нәтижесінде  феррит, алюминаттар, кальций және натрий силикаттары және кальций хроматы  қалдықтар пайда болады.

Күйдіруді  1100-1200 С температурада айналмалы құбырлы пеште жүргізеді. Хромиттің тотыққан күйіндісінің реакция жылдамдығы,алдымен  пайда болған фаза – шихта компоненті мен оттектің үйкелу бетіне байланысты болады. Хромиттің ұнтақталу сатысын үлкейіткен кезде, реакция жылдамдығы артады. Шихтаны қыздырған кезде сода сұйық зазаға өтеді,хромиттің қалған бөліктері ерітіндімен суланады және реакция беті айтарлықтай ұлғаяды. Бірақ сұйық фазаның көлемінің артуы шихтаның қайнап кетуіне алып келеді, ондай жағдайдың болуы реакцияланатын бөлшекке оттектің келуін қиындатады. Қайнап кетуді азайту үшін, шихта құрамына қосымша ретінде доломит қосады ( CaCO * MgCO ). Доломиттің жайылу кезінде бөлінетін көміртек (IV) оксиді, шихтаны өз күйінде ұстап қалып, реакцияланатын массаның төменгі қабатына оттек өту процесін жақсартады.

Шихтаның жақсы араласуы, прокалочты печтердің айналуына, дұрыс  жұмыс жасауына байланысты болады.

Хромиттің тотығу жылдамдығы шихтаның құрамындағы компоненттерге байланысты болады. Ең жоғарғы максималды жылдамдығы,шихта құрамында Cr O 15,5-17,5% болған кезде болады.

Хроматты спекті сілтілендіру. Хромат спекасын сумен өңдеген кезде одан, натрий және калий хроматтары, натрий алюминаты және сода бөлініп шығады.қоспадағы кальций қалдықтарын жою үшін, қоспаны кальцинирленген содамен өңдейді. Кальцийді содамен жою кезінде, сол уақытта құрамында хром болатын қиын еритін алюминий, темір, кремний қосылыстары, олар хромның қоспадан шығуын ұлғайтады.

 

Хроматтың бихроматқа ауысуы. ( монохромат сілтісін уландыру).  Монохромат сілтісіне күкірт қышқылын қоссақ, монохромат бихроматқа ауысады:

         2Na CrO + H SO = Na Cr O + Na SO + H O

2CrO + 2H 2HCrO Cr O + H O

_{Монохроматтың бихроматқа ауысуы қышқылдың  және хроматтың концентрациясына байланысты емес, тек  мольдік қатынастарына  байланысты.}

 _{Осы процестің  кемшілігі натрий  бихроматы өндіру  кезінде 60% сода жұмсалу және натрий бихромат өндірістік жұмысынбағалы өнімі натрий сульфаты мен ластанған  7}

          _{Өндіріс кезінде күкірт қышқылының 75-77% қолданылады.  Концентрациясы жоғары күкірт қышқылын қолдану, өте ұсақ, фильтрден дұрыс өтпейтін натрий сульфанының кристалын тұзеді. Ал концентрациясы төмен – бихромат қоспасының араласуына алып келеді.}

_{Хром  ангидридін өндіретін  заводтарда қалдық болып  шығатын гадросульфат балқыма қоспасын, хромитті уландыру үшін қолданылады:}

2Na CrO + 2Na H SO = Na Cr O + 2Na SO + H O

 Осы процесс кезінде температура жоғары болады, себебі осындай температурада бихроматтысульфатты қоспасын алуын жақсартады және хромның шығымын азайтады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Технологиялық  схема

 

Натрий бихроматы өндіру схема суретте көрсетілген.  Алдын ала ұнтақталған және  ылғалдылығы 1%  аспауы  үшін  кептірілген доломит пен хромит , салмағы өлшенген   кальцинирленген содамен және  қайтарылған шаңмен  қосылып,  1 еківалды  араластырғышқа  жиналады.  Алынған шихтаны барабанды айналмалы печке 15 жібереді. Печтің ұзындығы  20м ден 50м дейін жетеді, ал диаметрі  1,6-2,55м ;  ол аппарат 3-6 болатын бұрышта орналасады  және айналым саны 0,7-1,9 айн\мин; печтің  өнімділігі тәулігіне 120-300 т.  шихта.

Жанармайды жағуда және хром рудасын тотықтыру кезінде, печке көп мөлшерде ауа жіберіледі, себебі шығып жатқан газдарда оттек мөлшері 7% аспауы керек. Жанармайды жаққан кезде печтегі температура 110-1200 _{С дейін жетеді.печтегі газдар  16 котел-утилизаторда 250-300 С салқандатылады,шаңнан циклонда 17 және элеклрофильтрде 18 тазартылады да, 19 вентилятор арқылы  печтегі газдарды атмосфераға шығырып жібереді. Тісірілген хромитті күйінді құрамында СrOне есептелгенде 26-30% хром болады.}

          _{Ол печтен түйіршік ретінде шығады және 20 холодильникте салқындатылады, 30 дробилкасында ұсақталып, әрі қарай  29 ылғалды шарлы диірменнен арқылы сілтілену жүреді. Шарлы диірменге түскен спекті сілтілендіру үшін, шламды ыстық сумен фильтрлеген кезде пайда болатын (Na CrO 20-25 г\л) 32 жинағыштан диірменге беріледі.}

_{Диірменнен  пайда болған пульпа фильтрлеу процесіне  түседі. Концентрленген  монохромат қоспасы( сары сілті) барабанды  вакуум-фильтр арқылы 3 шламнан бөлінеді.}

 

 

 _{Репультаторда  10 шлам сумен шайылады және 2 вакуум фильтрден өтіп, шығарылады.}

_{Вакуум - фильтрде концентрленген «сары сілті» әрі қарай 22 тұндырғышқа және 27 фильтрпреске өтіп, ол жақта қалған шмал қалдықтарынан тазартылып, одан кейін содамен тазалау үшін 9 аппаратқа түседі. Кальцийдан тазартылған монохромат сілтісі әрі қарай 5 аппаратта күкірт қышқылымен немесе натрий гидросульфатымен уландырылады. Сілті құрамында натрий алюминаты болуы,алдымен сілтіні уландырудың алдында тазартудан өткізеді. Ол үшін қоспаны қатты бумен қыздырады және орташа көлемді 75-77%H SO -мен өңделеді. рН = 8,2 болған кезде натрий алюминаты Al(OH) айналады және осадокқа түсіп кетеді.  Фильтрлеп болған соң күкірт қышқылы әсерінен монохромат сілтісі бихроматқа ауысады. Ол кезде қоспа түсін өзгертеді - жасыл түстен,қызылға айналады.}

_{Алынған натрий бихроматын натрий гипохлоратымен суспензияны  уландыратын аппаратта  өңдеу жүргізіледі  және көпкорпусты  вакуум-буландырғыш  аппаратта  23 буландыру процесі жүреді. Буландырудың  бірінші сатысында Na Cr O -ның коцентрациясы 600-660 г\л дейін болады,одан кейін центрифуга 26 арқылықоспадан сусыз натрий сулфаты кристалданады. Қоспа буландырудың екінші сатысынан өткенде оның концентрациясы Na Cr O 1200-1300 г\л дейін өседі. 25 кристолдау аппаратнда қоспаны 89-90 С дейін салқындатқанда, сусыз Na Cr O кристалы шығарылады.  Оларды 34 центрифугада бөліп алады да және жылы ауамен 24 кептіргіш-құбырда кептіреді.}

_{Na Cr O ірі кристалдары, товарлы өнім болып саналады. Ұсақ кристалдары ауамен бірге шайылатын скруббер 7 алып кетіледі. Шайылған  қоспа негізгі өніммен центрифугадан кейін сілтімен қосылып, буландырылуға жіберіледі.}

 

          

       _{Натрий бихроматы өндіру кезінде натрий сульфаты және шлам қалдық болып келеді. Натрий сульфатын натрий сульфидін өндіруде қолданылады,}

_{ал  шлам құрылыс материалдар  өндірісінде және пигментте қолданылуы мүмкін.}

_{1 тонна натрий бихроматы (СrO -67,1% ) үшін коэффицент шығыны:}

_{Хромит ( 50% Cr O )....................................1,34 - 1,35т}

_{Доломит ............................................................1,8 – 1,9т}

_{Кальцинирленген сода .................................0,82 – 0,83т}

_{Күкірт  қышқылы (100%) ...............................0,32 – 0,4т}

_{Электроэнергия .............................................500кВт*сағ}

 

_{1.4 Техникалық қауіпсіздік}

_{Натрий  бихроманының шаңдары мұрынға, көзге, демалу мүшелеріне зиянды және қауіпті болып келеді. Натрий бихроматы адм денесіне тиген кезде, жазылуы қиын язваға алып келуі мүмкін, ал ішке кетсе, онда ауыр уланулар болады. Жұмыс жасау жерлерінде натрий бихроматы 0,01 мг\м (СrO есептеген кезде). Натрий бихроматымен жұмыс жасау кезінде, міндетті түрде жеке қорғаныс құралдарымен, бетті, көзді, демалу мүшелерін қорғайтын арнайы киімдер кию керек; жеке бас гигиенасын сақтау керек; жұмыс кезінде вентилятор және герметикалық құрылғыларды үздіксіз тексеріп тұру керек.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ. Негізгі  және қосымша аппараттарды таңдау

 

2.1 Негізгі апарат сипаттамасы

Котел – утилизатор  әр түрлі жылу шығаратын қондарғылардағы  жылулық қалдықтарды утилизациялау үшін қолданылады.

Негізгі жылу қалдықтары немесе қосымша энергоресурстарға: салқындатқыш газдардың физикалық жылулығы (кей кезде химиялық жылулық болуы мүмкін), техникалық өнімдердің жылылығы,қалдықтардың жлығы,техникалық камераларды суытуға бағытталған системадағы денелердін жылылығы.

 Котел – утилизатордың  негізгі ерекшелігі онда отын  жағу құрылғысы болмайды, тек  кейбір жағдайларда  ғана жағылады.

  Жылу қалдықтарын  котел – утилизаторда қолдану энергиялық және техникалық буды,ыстық суды және тағыда басқа қосымша өнімдер күйінде алуға мүмкіндік береді. Бұл мекеме ішінде жанармайды үнемдейді.

  Сыртқы қосымша   жылу қолданғыш  қосымша құрылғы ретінде котел-утилизатор ,негізгі технологиялық процеске  әсер етпейді. Бірақ, кейбір жағдайларда техникалық агрегаттың жұмысын жақсартады. Мысалы, котел-утилизаторда мартен пешінің артында орналастыру ондағы шығып бара жатқан салқын газдарда бусорғыш орнатуға мүмкіндік береді және де пештің жұмысын жақсартады.

ОСТ. 30.135-84   бойынша КУ төмендегідей классифицияланады:

КУ-да  жылу алмасу бойынша( рационалды, радиациялы-конвектирті және конвентивті);

Құрастырылуына байланысты (суқұбырлы және газқұбырлы)

 

 

 

КУ газқұбырларының конструкциясы  және конпоновкасына ерекшеліктеріне  байланысты; (көлденең, көлденең барабанды сепараторымен, тік барабанды сепараторымен;)

Судың циркуляциялану  принципіне байланысты; (табиғи, қасақана және аралас циркуляция

Газөткізгіштердін компановкасына байланысты; (П-,Г-,Т-,Л-,У- текті, тік(башенный), көлденең және т.б.)

Жағылатын және суытылатын техникалыөқ  материалдын түріне байланысты;

Қызудың беткі беріктігінің типіне байланысты;

Кондырылу типіне байланысты; (ашық, жартылай ашық, жабық)

Тартылыстың ұйымдастырылуына байланысты; (салмақты, разрядталған, үрілгенмен)

Қолданылуына байланысты; (сейсмикалық  және сейсмикалық емес аймақтар үшін)

Өндірісте қолданылу денгейіне  байланысты; (бастапқы н/се негізгі, тәжірибелі-өндірістік, сериялы)

КУ-дың құрастырылуы және жұмыс  тәртібі оны жылытып отыратын жылу құрылғысына тікелей байанысты,яғни, техникалық агрегат ВЭР ге тәуелді.Техникалық процестер мен агрегаттардың  көптігіне қарамастан оларға бекітілетін  КУжылытті темпиратурасына қарай екі топқа бөлінеді;

Төмен темпиратуралы КУ: бастапқы жылу қабылдағыштық темпиратурасы  Тг < 1 100- 1 200 К;

Жоғары темпиратуралы КУ; бастапқы жылу қабылдағыштық темпиратурасы  Тг > 1 400- 1 500 К;

Төмен темпиратуралы КУ-да көрсетілген темпиратуралар бойынша жылу берілу конвенкциялар көмегімен, ал жоғары темпиратуралы КУ-да радияциялар көмегімен жүзеге асады.Алынатын бу парамерітлері бойынша КУ-ды төменгі парамерірлі котелдарға бөлуге болады. (р- 1,5 МПа дейін, Тп.п – 600 К дейін) және жоғары параметірлермен (р > 4,5 МПа, Тп.п > 725 К).

Жылутехникалық процестер мен  агрегаттарлан бөлінетін газдар; қауіпті газдарды (SO2, SO3, HF, т.б.), жанғыш газдар (CO, H2, H2S, т.б.) және т.б. бұлар КУ-дын кұрылымы мен жұмыс тәртібіне әсерін тигізеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Барабанды вакуум-фильтр

Қатты бөлшектерді ұстап  қалатын, ал сұйықты өткізіп жіберетін  процесті фильтрлеу процесі деп  атаймыз. Мұндай процестер фильтр аппараттарында жүреді.

Суспензияларды фильтрлеу  арқылы бөлеміз. Фильтрлер фильтрлеу бөгеттері арқылы екі бөлікке бөлініп, оның бір бөлігіне суспензия құйылады.

Екі жағындағы қысымдар айырмасы әсерінен, сұйық фильтрлеу  бөгеттерінің кеуектерінен өтіп, ол олардың  бетінде қатты бөлшектер ұсталып  қалады. Сонымен суспензия таза күйінде фильтрат және тұнбаға бөлінеді. Кейбір кезде қатты бөлшектер фильтрлеу бөгетіндегі кеуектерінде ұсталып, тұнба пайда болады, осындай қасиеттерге байланысты фильтрлеу прцесі екі түрге бөлінеді: 1. Тұнда пайда болу жолымен фильтрлеу. 2. Фильтрлеу бөгеттерінің кеуектерін толтыру арқылы фильтрлеу.

Фильтрлеу процесі кезінде  негізгі өнім фильтрат және тұнба  болуы мүмкін. Егер негізгі өнім  тұнба болып келсе, онда фильтрат қадықтарын шығару үшін, тұнбаны басқа  сұйықтықпен жуады, содан соң  ауамен немесе инертті газбен үрлеуді және құрғатады.

Фильтрлеу процесінің өнімділігі және алынатын фильтраттың тазалығы көбіне фильтрлеу бөгеттерінің қасиеттеріне және дұрыс таңдалуына байланысты болып келеді.  Олар мынадай қасиеттер көрсетулері керек: 1)кеуектердің өлшемдері тұнбаның бөлшектерін ұстап қалуы керек. 2)гидравликалық кедергісі аз. 3)химиялық беріктігі. 4)механикалық және жылулық кедергілері жергілікті болуы керек.      

 Фильтрлеу бөгеттері – металды торлардан, матадан, жүнді матадан, синтетикалық( капрон, нейлон, лаптон ) және керамикалық материялдардан жасалынады. Сонымен бірге фильтрлеу бөгеттері ретінде құм, түйіршік тас, тұнба және тағы басқа қабаттары қолданылады. Фильтрлеу структуралық құрылымына байланысты иілгіш және иілмейтін болып келеді.

Фильтрлеу аппараттары: фильтр жұмыс жасау приципі бойынша үздіксіз және периодты болып бөлінеді. Тұнба пайда болатын процестерге периодты және үздіксіз әрекетті, ал фильтр бөгетінің кеуектерін толтыру процесінде тек периодты әрекет жүреді. Фильтрлер қысымдар айырмасымен қамтамысыз етуіне байланысты вакуумды және қысымды болып бөлінеді.  

Фильтрдің сыртқы бөлігі фильтр матамен қапталған горизнтальды барабаннан тұрады. Барабан өз осімен айналады және де резервуарда орналасқан суспензияға 0,3-0,4 батып тұрады. Барабанның фильтрлеуші беті бір – бірімен изоляцияланған ұяшықтарға бөлінген.                                            

 

 

 

                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер

 

1. Т.Д. Авербух, Г.Т.Павлов; Технология соединений хрома: Ленинград 1973г.
2. Интернет материалдары

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

_{Натрий  бихроманының шаңдары  мұрынға, көзге, демалу мүшелеріне зиянды және қауіпті болып келеді. Натрий бихроматы адм денесіне тиген кезде, жазылуы қиын язваға алып келуі мүмкін, ал ішке кетсе, онда ауыр уланулар болады.  Жұмыс жасау жерлерінде натрий бихроматы 0,01 мг\м (СrO есептеген кезде). Натрий бихроматымен жұмыс жасау кезінде, міндетті түрде жеке қорғаныс құралдарымен, бетті, көзді, демалу мүшелерін қорғайтын арнайы киімдер кию керек; жеке бас гигиенасын сақтау керек; жұмыс кезінде вентилятор және герметикалық құрылғыларды үздіксіз тексеріп тұру керек.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование дешевых  сорбентов и отходов

 

 

 

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.

 

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. 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.

 

Своеобразное решение  проблемы сорбционной предочистки  высоко концентрированных 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 загрязнении из стоков.

 

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.

 

Некоторые виды буроугольного  кокса (БК) крупностью 2 – 7 мм, являются высокоэффективными сорбентами для  извлечения органических загрязнений  из воды. Так, при очистке сточных вод обогатительной фабрики от катионного деэмульгатора ( и мг/дм3) сорбционная способность БК угля АГ-3 совпадает. На БК также можно обесцвечивать сточные воды текстильных предприятий. В динамически условиях обесцвечивание воды дает в 3 – 6 раз больший эффект, чем в статических.

 

БК может очищать  и обесцвечивать иловую воду, образующуюся при тепловой обработке осадков, ХПК которых 20 г/дм3, 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.

 

Топливные шлаки без  какой-либо дополнительной обработки  можно применять в качестве сорбентов. Фильтрование сточных вод через  загрузку из шлаков позволяет снижать ХПК промышленных стоков после БХО от 90 – 100 до 18 – 20 мг/дм3.

 

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.

 

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 примерно 2 млн. т нефти в год. 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.

 

Сорбционные методы очистки  воды от нефтепродуктов в данном случае развиваются в трех направлениях:

 

- распределение тонкодисперсных  материалов на большой поверхности  воды (моря) с последующим их сбором;

 

- обработка загрязненных  поверхностей воды фиксированными  сорбционными материалами вне  судна или установки;

 

- очистка в специальных  установках (судах) поверхностных  трюмных и сточных вод.

 

Тонкодисперсный плавающий  сорбент равномерно распределяют по поверхности воды с судов и самолетов. По истечении времени, необходимо 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 дешевые материалы: цементный порошок с объемной массой ~1 г/см3 и пористостью 30 – 90%, сорбирующий нефть от 100 до 300 мг/г; предварительно вспененные порошкообразные перлит и вермикулит, пропитанные при 90ºС катионными СПАВ (с галогенными и фосфатными группами; тонкоразмолотые древесные опилки, пропитанные парафинами; кусочки гидрофобных пористых синтетических полимеров; тонкодисперсные отходы горнодобывающей промышленности и переработки минерального сырья, связанные глиной или жидким стеклом в частицы с пористостью до 70%.

 

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. 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.

 

Природные материалы (глины, цеолиты) также используют для очистки  сточных вод от СПАВ, красителей, ядохимикатов и других органических примесей. Кинетика сорбции СПАВ на природных цеолитах и глинах требует  длительного (до 30 мин) контакта их с водой.

 

Наибольшее распространение  природные неуглеродные сорбенты получили для обесцвечивания воды. Катионные  красители, широко применяемые для  окраски текстиля, как правило, биохимически неокисляемы и присутствуют в  стоках в концентрации до 30 – 50 мг/дм3.

 

Природные материалы  и взвешенные в воде вещества (торф, глины, гумус, бентониты, почва) часто  независимо от состава представляют собой хорошие сорбенты для труднорастворимых  хлорорганических ядохимикатов. В частности, почва с размером частиц 50 – 80 мм сорбирует до 70% пестицидов любого состава. Гранулированные суглинки, используемые для доочистки сточных вод (Э = 90 – 99%), способны восстанавливать свою сорбционную способность при длительном (~ 120 сут) отстаивании. [6]