Сточные воды процессов термического разложения топлива, производства уксусной кислоты, сложных эфиров, синтетического каучука содержат в значительных количествах летучие кислоты алифатического ряда, в частности: муравьиную и уксусную кислоты. Одним из способов обезвреживания таких промышленных сточных вод может быть адсорбционный метод на углеродсодержащих адсорбентах.
Изучена адсорбция кислот алифатического ряда на модифицированных углеродных адсорбентах, полученных методом пиролиза и парогазовой активации бурого угля Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна и отходов переработки березовой древесины. Для устранения взаимодействия щелочных компонентов минеральной части углеродных адсорбентов с алифатическими кислотами проводили предварительную обработку адсорбентов 1 н. соляной кислотой с последующей отмывкой дистиллированной водой до нейтральной реакции и сушкой при 1050С. Для адсорбции использовали водные растворы муравьиной и уксусной кислот с концентрацией от 6,5 до 100 ммоль/л.
Приведены изотермы адсорбции вышеуказанных кислот на углеродных адсорбентах. Показано, что форма изотерм типична для адсорбентов, содержащих наряду с микропорами значительное количество мезо- и макропор. Изотермы могут быть отнесены ко II типу по классификации БЭТ. Величина адсорбционной емкости зависит как от вида сырья, из которого получены адсорбенты (бурый уголь или отходы переработки древесины), так и от свойств адсорбтива (муравьиная или уксусная кислота). Показано, что адсорбция алифатических кислот существенно выше на буроугольном адсорбенте; в то же время адсорбция уксусной кислоты выше, чем муравьиной кислоты.
Проведена регенерация отработанных адсорбентов традиционным методом - горячим воздухом при температуре 3000С. Адсорбенты сохраняют достаточно высокую адсорбционную способность: после трех циклов адсорбции-регенерации адсорбция снижается на 5-7 отн.%. Однако резко снижается прочность адсорбентов на истирание: до 40 и 52% для древесного и буроугольного адсорбентов, соответственно. После охлаждения воздуха, насыщенного парами кислот, концентрация кислот в конденсате составляет 55-68%.
Рассмотрена принципиальная технологическая схема многоступенчатой адсорбционной очистки сточных вод, загрязненных летучими кислотами алифатического ряда. Схема включает следующие стадии: 1) первичную очистку сточных вод от взвешенных веществ в работающих поочередно накопительных емкостях, 2) собственно стадию адсорбционной очистки от алифатических кислот, 3) стадию регенерации отработанного адсорбента. Стадия адсорбционной очистки реализуется в трех последовательно расположенных адсорберах, один из которых периодически отключается на регенерацию. Стадия регенерации включает: 1) адсорбер с отработанным адсорбентом, соединенный с калорифером, через который в адсорбер поступает нагреваемый воздух; 2) теплообменник, где воздух, насыщенный парами кислот, охлаждается до температуры 20-250С; 3) приемник, где конденсируется смесь кислот; 4) сорбционный фильтр, где происходит очистка охлажденных газов перед сбросом в атмосферу. Рекомендовано после трех циклов отработанные адсорбенты утилизировать путем сжигания на энергетических установках.
Библиографическая ссылка
Еремина А.О., Головина В.В., Угай М.Ю., Рудковский А.В., Селиверстова И.Ф. АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЛЕТУЧИМИ КИСЛОТАМИ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 2. – С. 102-102;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12315 (дата обращения: 04.12.2024).