В промышленности и городском хозяйстве образуется ежедневно огромное количество органических отходов, содержащих углерод. Последние можно утилизировать для производства углеродных сорбентов, пригодных для очистки воды. При этом решается одновременно три проблемы: уничтожение отходов, сохранение сырья и очистка воды. В настоящее время из отходов целлюлозно-бумажной промышленности серийно выпускаются АУ марок Nuchar Aqua, Nuchar С, Nuchar V [2].[ ...]
Отходы гидролизной промышленности (прежде всего лигнин) также служат крупной сырьевой базой для изготовления АУ. В первой половине 80-х гг., по прогнозам, на заводах страны образуется до 1,5 млн. т лигнина. На производство товарной продукции пока идет лишь 30—40% лигнина [17]. Термическая переработка лигнина на угли — одно из важных направлений утилизации его. В результате многолетних исследований в нашей стране разработаны несколько технологических схем и оборудование для получения лигниновых углей в виде порошков и гранул с различной структурой и свойствами. Несколько лет действует опытное производство лигниновых осветляющих АУ [17, 18].[ ...]
Угли из лигнина получают по следующей технологической схеме [17]: размол — фракционирование — формование массы — сушка — пиролиз — активация — рассев (помол). При необходимости в лигнин вводят активирующие, связующие и уплотняющие материалы, являющиеся также отходами производства. Все это позволяет получать сорбенты с различными физико-химическими и механическими свойствами. Термообработку ведут в барабанных печах и печах с кипящим слоем. Себестоимость лигниновых сорбентов ниже, чем промышленных углей с аналогичными характеристиками. Эти сорбенты с успехом используют для очистки воды [1, с. 185].[ ...]
Для очистки сточных вод большой интерес представляют углеродные сорбенты, получаемые из избыточного активного ила, содержащего более 50% углерода. В наиболее простом случае обезвоженный и подсушенный ил подкисляют и смешивают с формальдегидом, дальнейшая термообработка — по общепринятой схеме [19]. Полученный гранулированный сорбент способен извлекать из воды синтетические и поверхностно-активные вещества (СПАВ), красители и нефтепродукты. Однако эта технология требует дополнительно связующего и активаторов, а сорбент обладает невысокой емкостью.[ ...]
К углеродным сорбентам можно отнести также смешанные материалы, включающие неуглеродное вещество или включенные в него. Например, если измельченную сухую глину, насыщенную до определенной глубины маслом или другими углеводородами, в течение двух часов сушить при 160°С, а затем кар-бонизовать при 220°С, то в результате получается сорбент для очистки воды от нефтепродуктов (яп. пат. 51-84286).[ ...]
Тонкодисперсные отходы производства АУ в смеси с небольшим количеством бентонита, силикагеля и 40—60% гелеобразной целлюлозы формуют в виде гранул размером 0,1—0,5 мм, которые используют для извлечения из воды органических примесей с размерами молекул 1—8 нм. Сорбенты, состоящие из нескольких тонкодиспергированных веществ, могут проявлять значительно большую сорбционную активность, чем обычные угли, вследствие изменения пористой структуры материала; в данном случае проявляется синергетический эффект.[ ...]
Производство любого сорбента, даже из отходов, — это особый технологический процесс, рентабельность которого резко уменьшается при снижении производительности установок. На локальных очистных сооружениях, где расходуется 1—10 т сорбента в год и регенерация его нецелесообразна, можно использовать природные углеродные сорбенты: торф, бурый уголь и кокс. Сорбционная емкость этих материалов в 3—10 раз ниже, чем у промышленных АУ, однако их низкая стоимость, доступность и возможность дальнейшего использования в качестве топлива позволяют широко использовать их как для предварительной очистки, так и собственно очистки сточных вод.[ ...]
Извлечение органических и неорганических загрязнений при помощи природных углеродных материалов (торф, уголь) во многом обусловлено не физической сорбцией, а хемосорбцией — взаимодействием сорбата с функциональными группами, в значительном количестве находящимися на поверхности сорбентов. Например, извлечение катионных флотоагентов происходит вследствие химического взаимодействия аминогрупп вещества с кислотными компонентами торфа.[ ...]
Физико-химические и механические свойства АУ не всегда удовлетворяют современным технологическим требованиям — они недостаточно прочны, малоэффективны при извлечении полярных и диссоциирующих молекул, а их регенерация возможна при условии соблюдения жестких требований. Поэтому интенсивно ведется работа по созданию синтетических сорбентов, лишенных недостатков АУ.[ ...]
Вернуться к оглавлению