Экология СПРАВОЧНИК

Сорбция —это процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом или жидкостью. Поглощающее тело называется сорбентом, а поглощаемое — сорбатом. Различают поглощение вещества всей массой жидкого сорбента (абсорбция) и поверхностным слоем твердого или жидкого сорбента (адсорбция). Сорбция, сопровождающаяся химическим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией.[ ...]

Сорбционная очистка сточных вод наиболее рациональна, если в них содержатся преимущественно ароматические соединения, неэлектролиты или слабые электролиты, красители, непредельные соединения или гидрофобные (например, содержащие хлор или нитрогруппы) алифатические соединения. При содержании в .сточных водах только неорганических соединений, а также низших одноатомных спиртов этот метод не применим.[ ...]

В качестве сорбентов применяют различные искусственные и природные пористые материалы: золу, коксовую мелочь, торф, силикагели, алюмогели, активные глины и др. Эффективными сорбентами являются активированные угли различных марок. Пористость активированных углей составляет 60—75%, а удельная площадь поверхности 400— 900 м2/г. Адсорбционные свойства активированных углей в значительной мере зависят от структуры пор, их величины, распределения по размерам. В зависимости от преобладающего размера пор активированные угли делятся на крупнопористые, мелкопористые и смешанного типа. Поры по своему размеру подразделяются на три вида: макропоры размером 0,1—2 мкм, переходные поры размером 0,004—0,1, мкм, мик-ропоры размером менее 0,004 мкм. Макропоры и переходные поры играют, как правило, роль транспортных каналов, а сорбционная способность активированных углей определяется в основном микропористой структурой. Растворенные органические вещества, имеющие размеры частиц менее 0,001 мкм, заполняют объем микропор сорбента, полная емкость которых соответствует поглощающей способности сорбента. В табл. 4.2 приведены полная емкость и объем микропор для активированных углей различных марок.[ ...]

Активность сорбента характеризуется количеством поглощаемого вещества на единицу объема или массы сорбента (кг/м3; кг/кг).[ ...]

Процесс сорбции может осуществляться в статических условиях, при которых частица жидкости не перемещается относительно частицы сорбента, т. е. движется вместе с последней (аппараты с перемешивающими устройствами), а также в динамических условиях, при которых частица жидкости перемещается относительно сорбента (фильтры, аппараты с псевдоожиженным слоем).[ ...]

Между количествами вещества, адсорбированного сорбентом и оставшегося в растворе, в разбавленных растворах наступает равновесие, подчиняющееся закону распределения.[ ...]

Сорбция — процесс обратимый, т. е. адсорбированное вещество (сор-бат) может переходить с сорбента обратно в раствор. При прочих равных условиях скорости прямого (сорбция) и обратного (десорбция) процессов пропорциональны концентрации вещества в растворе и на поверхности/ сорбента. Поэтому в первые моменты сорбции, т. е. при максимальной концентрации вещества в растворе, скорость сорбции также максимальна. По мере повышения концентрации растворенного вещества на поверхности сорбента увеличивается число сорбированных молекул, переходящих обратно в раствор. С момента, когда количество сорбируемых из раствора (в единицу времени) молекул становится равным количеству молекул, переходящих с поверхности сорбента в раствор, концентрация раствора становится постоянной; эта концентрация называется равновесной.[ ...]

Если после достижения адсорбционного равновесия несколько повысить концентрацию обрабатываемого раствора, то сорбент сможет извлечь из него еще некоторое количество растворенного вещества. Однако нарушаемое таким образом равновесие будет восстанавливаться лишь до полного использования сорбционной емкости (способности) данного сорбента, после чего повышение концентрации вещества в растворе не изменяет величины адсорбции.[ ...]

Пример изотермы сорбции приведен на рис. 4.6, а. В зависимости от области применения метода сорбционной очистки, места расположения адсорберов в общем комплексе очистных сооружений, состава сточных вод, вида и крупности сорбента и др. назначают ту или иную схему сорбционной очистки и тип адсорбера. Так, перед сооружениями биологической очистки применяют насыпные фильтры с диаметром зерен сорбента 3—5 мм или адсорбер с псевдоожиженным слоем сорбента с диаметром зерен 0,5—1 мм. При глубокой очистре производственных сточных вод и возврате их в систему оборотного водоснабжения применяют аппараты с мешалкой и намывные фильтры с крупностью зерен сорбента 0,1 мм и менее.[ ...]

В колонне слой зерен сорбента укладывают на беспровальную решетку. Обычно используют решетки с отверстиями диаметром 5— 10 мм и шагом 10—20 мм, на которые укладывают поддерживающий слой мелкого щебня и крупного гравия высотой 400—500 мм, предохраняющий зерна сорбента от проваливания в подрешеточное пространство и обеспечивающий равномерное распределение потока жидкости по всему сечению. Сверху слой сорбента для предотвращения выноса за-, крывают сначала слоем гравия, затем слоем щебня и покрывают решеткой (т. е. в обратном порядке).[ ...]

Рисунки к данной главе:

Процесс сорбции в статических и динамических условиях

Сорбционная установка с последовательным введением сорбента

Сорбционная установка с противоточным введением сорбента

Цилиндрический одноярусный адсорбер

Установка термической регенерации высокодисперсного активированного угля

Аналогичные главы в дргуих документах: