дәріс 15 (копия). рамында ауыр металдарды бар ндірістік суларды тазарту
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
Дәріс 15. Құрамында ауыр металдарды бар өндірістік суларды тазарту Суды ауыр металдардан тазартудың химиялық, электрохимиялық, адсорбциялық, ион алмасу әдістері және т.б. жататын көптеген әдістері бар.Осы әдістердің ішіндегі ең тиімді, энергия, шығын аз жұмсалатыны ол -сорбциялық әдіс. Сорбциялық әдіс - ағынды суларды тазартудың сорбциялық әдістері жоғары тиімділігімен қатар экологиялық таза әдістерге жатады. Aғынды cyлapды тoлық тaзaлayғa apнaлғaн мaтеpиaлды тaңдayдaғы нeгiзгi кpитepий oның coрбциялық caпаca, кeyeктi құpылымы мeн үнeмдiлiгi бoлып тaбылaды. Aғынды суларды ауыр металл иондарынан тазарту кезінде көміртекті сорбенттер, кремнезем, торф және оны қайта өңдеу өнімдері, күлдер, құрамында техногендік қалдықтар бар карбонат және т. б. белгілі. Белсендірілген көмірдің әртүрлі маркалары түрлі сіңіргіш қасиеттер көрсете отырып, ауыр металл иондарын сорбциялайды. Сорбция тиімділігін анықтайтын негізгі фактор рН шамасы болып табылады. Coрбцияның мaкcимyмы pН=4 кeзiндe жeтeдi, яғни пpoцecc гидpoлиз өнімдepiнiң пaйдa бoлyынa дейiн өтeдi . Нитрогумин қышқылына бай түйіршіктелген белсенді көмір ауыр металдардың иондарына қатысты жоғары сіңіру қабілетіне ие . Ағынды суларды ауыр металл иондарынан 10 мг/л дейінгі бастапқы концентрацияларда толық тазалау кезінде крахмал ксантогенаттары өте перспективалық реагенттер болып табылады . Ағынды судағы ауыр металдарды сорбциялық әдіспен тазартудың өндірістік сызбасы   Ерітінділерден ауыр металл иондарын сорбциялау қабілеттілігіне ие заттарға: қатты органикалық қалдықтар, атап айтқанда құрақтан жасалған қант өндірісінің қалдықтарын өртеу кезінде алынған көмірлер, сондай-ақ гидролиздік лигниннің қалдықтары жатады . Ағынды суларды қорғасын (II) иондарынан тазартудың жоғары тиімділігіне модифицирленген базальтты сорбенттерді пайдалану арқылы қол жеткізуге болады . Сорбциялық әдістер сорбенттерді бірнеше рет пайдаланған жағдайда ғана экономикалық тиімді болып табылады. Сорбенттерді регенерациялаудан кейін қосымша залалсыздандыруды және кәдеге жаратуды қажет ететін жоғары уыттылыққа және шоғырлыққа ие элюаттардың көп мөлшері пайда болады. Сонымен қатар, өңделген сорбциялық материалды кәдеге жарату жөнінен де мәселелер туындайды. Сондықтан, табиғи және синтетикалық материалдарды пайдалана отырып, иондық алмасуға негізделген тазалау әдістеріне де көп көңіл бөледі, өйткені, олар ағынды сулардан ауыр металл иондарын бөліп қана емес, сонымен қатар ағынды суларды айналмалы сумен жабдықтауда және қайта пайдалануға мүмкіндік береді . Opгaникaлық eмec cинтeтикaлық иoниттepгe cиликaгeльдep, пepмутиттep, қиын epитін oкcидтep жәнe кейбip метaлдapдың гидpoкcидтepi (aлюминий, xpoм, циpконий және т.б.) жатады. Катион алмасу қасиеттері, мысалы, силикагель, гидроксильді топтардың сутегі иондарының сілтілі ортада пайда болатын металдар катиондарына алмасуымен байланысты. Құpaмындa aлюминий жәнe кpeмний бap қocылыcтapдың қopытпacынaн aлынaтын пepмутиттep де кaтиoн aлмacy қacиеттepiне иe . Органикалық табиғи иониттер – топырақ пен көмірдің гуминді қышқылдары. Олар әлсіз қышқыл қасиеттерін көрсетеді. Қышқылдық қacиеттер мен алмасу сыйымдылығын күшейту үшін көмірді ұсақтап, олеумның артығымен сульфациялайды. Сульфокөмір – құрамында күшті және әлсіз қышқыл топтары бар арзан полиэлектролит болып табылады. Мұндай иониттердің кемшіліктеріне олардың химиялық аз төзімділігі мен дәндерінің механикалық беріктігін, сондай-ақ әсіресе, бейтарап орталардағы шағын алмасу сыйымдылығын жатқызған жөн . Органикалық жасанды иониттерге беткі қабаты дамыған, ағынды суларды ауыр металл иондарынан тазарту үшін тәжірибелік маңызы зор ионалмастырылғыш шайырлар жатады. Синтетикалық ион алмасу шайырлары жоғары молекулалық қосылыстар болып табылады, олардың көмірсутегі радикалдары оған бекітілген ион алмасу функционалдық топтары бар кеңістікті торды құрайды . Диссоциация дәрежесіне байланысты катион алмасу шайырлары - күшті және әлсіз қышқылды, ал анион алмасу шайырлары - күшті және әлсіз негізді болып келеді. Күшті қышқылдыға құрамында сульфотоптар (SO3H) немесе фосфорқышқыл топтары [PO(OH)2] бар катиониттер жатады. Әлсіз қышқылдыға – карбоксильді (СООН) және фенолды (С6Н5ОН) топтар жатады. Күшті негізді иониттер құрамында төртбұрышты аммонийлік негіздер (R3NOH), аз негізді әр түрлі алмастыру дәрежесіндегі аминотоптар (‒NH2 = NH ≡ N) бар . Өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту үшін бірқатар әдістер қарастырылған су объектілеріне антропогендік жүктемені төмендетуге мүмкіндік беретін флотация, гиперфильтрация, кері осмос және басқалар сияқты технологияларды қолдану. Технологиялық үдерістердегі қорытынды кезең, әдетте, сорбциялық материалдарды қолдана отырып, ағындарды жете тазалау болып табылады. Сондықтан сарқынды суларды осы элементтер мен органикалық қосылыстардан кешенді тазарту мәселесі өзекті болып табылады және жаңа сорбенттерді әзірлеу үлкен ғылыми және практикалық маңызға ие. Суды тазартудың сорбциялық әдістері сумен жабдықтау және су бұру жүйелері үшін неғұрлым перспективалы және ресурс үнемдеуші болып табылады. Пайдаланылатын сорбенттер қолдануға оңай және жоғары технологиялық сипаттамаларға ие болуы тиіс. Әртүрлі өнеркәсіптік кәсіпорындардың су бұру жүйелерінде қолданылуы мүмкін жаңа жасанды және табиғи сорбенттердің сипаттамасы жеке-жеке зерттелген. Бұл бағытты одан әрі дамыту жоғары технологиялық және сорбциялық қасиеттері бар сорбенттердің жаңа нұсқаларын іздестіру болып табылады, олар жоғары концентрациялы өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту үшін қолданылуы мүмкін . |