Однако до последнего времени попытки применить активные угли для очистки сточных вод в промышленном масштабе оказывались неудачными или экономически невыгодными вследствие двух причин. Либо неправильно были подобраны сорбаты и условия сорбционных процессов; либо не были разработаны оптимальные режимы регенерации «отработанных» углей.[ ...]
Наиболее дешевый уголь (уголь-сырец) имеет сравнительно небольшую сорбционную способность вследствие малой удельной поверхности, а также заполнения пор смолами и продуктами неполного сгорания. Поэтому для очистки сточных вод его не рекомендуется использовать [10, с. 129], а необходимо применять активный (его еще называют активированный) уголь. Активирование угля заключается в термической обработке, в результате которой его удельная поверхность увеличивается, а продукты неполного сгорания частично сгорают, частично улетучиваются. В зависимости от состава газовой среды и температурных условий активирования можно получить различающиеся по физико-химическим свойствам угли. Удельная поверхность активного угля колеблется обычно в пределах от 3-102 до ЫО3 м2/г; диаметр пор — от 3 до 9 ммк.[ ...]
Работами Шилова, Фрумкина, Кройта, Дубинина, Стражеско [122] и других доказано, что сорбция ионов сильных электролитов на угле обусловлена наличием на его поверхности химически активных адсорбированных газов. Действительно, уголь, с поверхности которого удалены сорбированные газы тщательным вакуумированием, уже не обладает способностью сорбировать из растворов ионы сильных электролитов.[ ...]
Указанные ионообменные свойства углей имеют громадное значение для правильного установления технологического режима очистки сточных вод от ПАВ, поскольку последние (особенно катионоактивные и анионоактивные) в определенных условиях ведут себя как электролиты.[ ...]
Нетрудно увидеть, что чем больше Д адс вещества, тем сильнее оно адсорбируется из разбавленного раствора.[ ...]
Любопытно, что если адсорбция осуществляется преимущественно в результате дисперсионного взаимодействия, уменьшение свободной энергии сорбции достаточно хорошо аппроксимируется суммой инкрементов, обусловленных вкладом отдельных структурных элементов и функциональных групп в это взаимодействие (6F). Выполненные Когановским расчеты для сорбционных систем с заполнением мономолекулярного сорбционного слоя без заметного взаимодействия сорбирующихся молекул сорбата удовлетворительно согласуются с опытами. Инкременты стандартного уменьшения свободной энергии, найденные Когановским с сотр. [123, с. 149], приведены в табл. III.8.[ ...]
Таким образом, активные угли целесообразнее применять для очистки сточных вод от тех органических веществ, которые обладают достаточно высоким сорбционным сродством. Когановский указывает, что вещества Д.РСОрб менее 17—18 Дж/моль нерентабельно поглощать активными углями — требуется большой расход сорбента. Поэтому сорбционный метод очистки сточных вод, содержащих низко !олекулярные спирты, кислоты, гликоли и т. д., с помощью активных углей практически непригоден.[ ...]
Уже оговаривалось, что описанные соображения в первую очередь справедливы для тех веществ, которые не диссоциированы и слабо диссоциированы. Если же ПАВ обладают способностью частично диссоциировать в воде на ионы, то лучше будут сорбироваться менее гидратированные. Степень извлечения ПАВ, проявляющих свойства электролитов, тем больше, чем меньше их степень диссоциации. Последнюю можно регулировать, изменяя pH среды или солесодер-жание.[ ...]
Вернуться к оглавлению