Экстракция, требов, предъявл к экстраг, экстракция в противотоке.

Метод оснна извлечении органических примесей с малой растворимостью в воде с помощью органич растворителей – экстрактов, в которых эти соединения хорошо растворимы. Характер для используемого экстрагента является коэффициент распределения:

Для улучшения массообменаэкстрагент дозируется в тонко измельчённом состоянии.Если экстрагированное вещество в ионном виде:

Зависит от следующих факторов:

- Концентрации растворённого вещества.- Температуры- Химической природы примесей и экстрагентов

При увелич темп, коэфф умен, что необходимо учитывать при очистке сточных вод (необходимо охлаждать)

Требования:1) Выс коэфф распределения2) Селиктивность3) Малая растворимость в воде4) Плотность должна отличаться от плотности воды5) Нетоксичность6) Низкая стоимость.

Наилучшим является экстрогент у которого наивысший коэф. распределения и наимен растворимость воде.

Темп кипения экстрагентов должна быть ниже температуры кипения воды.

После проведения экстракции экстрогент регенерируют при этом экстрагируемое вещество определяют перегонкой, а регенерирующийэкстрогент отправляют на очистку воды

Экстракция в противотоке:Для повышения эффективн экстрагирования проводят непрерывную экстракцию, многоступенч, при противотоке исходного вещества и экстрагентов.

Достоинства:- Высокая степень извлечения органических примесей- возможность использования в оборотных и бессточных системах водоснабжения.

Недостатки:- Сложность- Дороговизна некоторых конструкций- Большая площадь данной установки

77.Эвапорация и аэрация.Эв Основан на способности некоторых органических веществ образовывать азиатропную смесь с водяным паром. Перегонку производят в периодически действующих колоннах или непрерывно действующих дистилляторах. Степень извлечения примесей достигает 100мг/л. ПДК фенола 0,001мг/л. Регенерация водяного пара осуществляется 7-15% раствором гидроксида натрия NaOH при t=103 . Фенол из растворителя в дальнейшем извлекают. При очистке воды данным способом в очищаемой воде не должно содержаться в значительном количестве , , т.к. они уменьшают концентрацию NaOH в растворителе. Также не должны присутствовать смолы и масла вызывающие отложения в колоннах. Данный метод широко испол для извлечения фенолов из ст вод коксохимических производств. Не удаляются неорганические соли. Преимметода: простота при высоких технико-эконом показателях и отсутствия доп реагентов загрязняющих воду. Аэрация -это водяная обработка воздухом, при кот происходит окисление раствор соединений Fe, Mn кислородом воздуха и переведение в оксидную форму осадков, задерживающихся на фильтрах, также происходит отдувка из воды летучих примесей. Данный метод основан на з-неДальтона, по которому кол-во раств-го газа в воде прямо пропорц-но его парциальному давлению над раствором.

78.Области использ аэрации и эвапорации, контроль проц. Процесс эвапорации осущ. в испарительных установках, в которых при протек через эвапорационную колонну с насадками из колец навстречу потоку острого пара сточная вода нагревается до темпер. 100 С. При этом содержащ. в сточной воде летучие примеси переходят в паровую фазу и распред. между двумя фазами (паром и водой). Производится в периодически действующем аппарате или в непрерывно действ. дистиляционных колонках. Далее пар проходит через адсорбент, тоже нагретый примерно до 100 С, в котором из пара удаляются захваченные им примеси. Метод находит применение при обесфеноливании сточных вод, содерж. в основном летучие фенолы. Необходимым условием для эвапорацииявл. достаточная летучесть загрязняющих воду веществ. При применении загрязн. вещества отгоняют из сточной воды насыщенным водяным паром, который увлекает за собой более летучие смеси. Преимущество - в сточную воду не вводят добавочные загрязняющие реактивы. Метод достаточно прост, дает хорошие технико-экономические показатели.

Метод аэрацииприменяется для повышения концентрации растворенного кислорода, удаления из воды газов и веществ, обусловливающих запах, обезжелезивания воды, биологической очистке сточных вод. Процесс протекает в специальном очистном сооружении – аэротенке. В него интенсивно подается воздух. В жидк наход взвешенные частицы, на которых развиваются аэробные организмы: из таких частиц образуется активный ил, который оказывает благоприятное влияние на ход процессов окисления и очистки сточных вод. Может осущпневматич, механич или комбинированными аэраторами. Чем меньше размер пузырьков, тем большее количество кислорода переходит в жидк из воздуха и тем ниже затраты энергии на работу аэрации. Метод позволяет значительно снизить или полностью отказаться от применения химич реагентов. Системы аэрации отлич высокой степенью надежности и автономностью работы.

Нейтрализация сточных вод

Нейтр. Сточные воды, содерж кислоты или щелочи, перед сбросом в водоемы или перед технологич использованием подвергаются нейтрализации. Практически нейтрал считаются воды, имеющие рН 6,5 – 8,5. Для нейтрализации кислых стоков используют щелочи, для нейтрализации щелочных – кислоты. Нейтрализ можно проводить различными путями: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием через нейтрализующие материалы

80.Радиац очистка сточных вод от органических загрязнений. Радиолизом водных растворов наз преобразование раств о­ ренныхвеществ вследствие поглощения энергии ионизирующего излучения. Химичизменения в системах происходят за счет поглощения энергии. Резэтого процесса являются иониза­ция ивозбуждение молекул воды, приводящие впоследствии к об­разованию химичактивных частиц — радикалов. В разбавлен­ных р-рах, в которых ионизирующее излучение полностью поглощается водой, такими частицами могут быть атомы водорода Н, гидратированные электроные_Гидр, радикалы ОН*. Колич энергии, поглощенное системой, наздозой кот выраж в радах или электрон-вольтах.

Радиационно-химич процесс характеризуется выходом про­дукта G, т. е. колич преобразов частиц при погло­щении 100 эВ энергии ионизирующего излучения.Механизм радиац способа очистки промышл сточ­ных вод зависит от концентрации растворенных веществ. Напри­мер, при не очень высокой концентрации загрязнений радиационно-химичпревращения органических в-в про­текают через реакции образования радикалов Н. С этими активными частицами загряз­нители могут вступать в реакции окисления, восстановл, при­соед, отщепления атомов или целых групп и т. д.Процесс очистки при высоких концентрациях загрязнителя становится экономически невыгодным, поскольку он требует слишком больших затрат энергии излучения.Радиацочистка является быстрым одностадийным процессом, дает комплексный эффект. Преимущество заключается в комплексном действии излучения, ускоряется коагуляция и седиментация, устраняются цветность и запах, снижаются величины ХПК и БПК, происходит дезинфекция воды. Конечными продуктами разложения загрязнений являются простые экологически безвредные соединения.

81.Химич очистка сточных вод Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них загрязняющих веществ, обеззараж и удаление патогенных организмов. Прим для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. Для химич очистки произв сточных вод в настоящее время использ разл реагенты. Наибольшее применение имеют: окислители — хлор, перманганат калия, озон; подщелачивающие вещества — известь, гидроксид натрия, сода; подкисляющие вещества — серная и соляная кислоты.Например, сточные воды, содержащие соли хрома (VI), образовывают гидросульфитом NaHSO3, сульфитом NaSO3 или сульфатом железа FeSO4 в щелочной среде с последующим удалением осадка гидроокиси хрома Cr(OH)3Процесс окисления фенолов и других орган.в-в кислородом воздуха в присутствии катализаторов также можно отнести к хим очистке сточных вод.В случае пром ст вод химическое осаждение применяется и как самост способ очистки, и как предварительная ступень перед биологич очисткой.хим добавки приводят к обесцвечиванию, осветлению и образованию шлама.

82.Дезинфекция сточных вод Обеззараживание сточных вод произв для уничтож содерж в них патогенных микробов и устранения опасности заражения водоема микробами при спуске в него очищ сточных вод.Дезинфможет производиться разл способами, но наибольшее распространение получило хлорир, т. е. введение в ст. воду определенного кол-ва хлора, хлорной извести или гипохлорита натрия. Сущность обеззараж действия хлора закл в окислении ферментов, вход. в состав протоплазмы клеток бактерий, в результате чего последние погибают..Озониров воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, кот придают воде неприятный запах.Колич озона зависит от степени загрязнения воды и составляет 1–6 мг/л при контакте в 8–15 мин; высокая доза придает воде специфич запах и вызывает коррозию водопроводных труб. С гигиенической точки зрения озонирование воды – один из лучших способов обеззаражпитьевой воды. Однако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озониров нашло применение для обеззараж питьевой воды только при централизованном водоснабжении. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это требует также дополн вспомогательного оборудования, объемных строительно-монтажных работ.

Обеззараживание йодом и бромом. Наиб активность в воде проявляет йод, входящий в состав HI. В отличие от хлора йод не реагирует с аммиаком и более устойчив к влиянию солнечной радиации. Другим эффективным и простым методом обеззараживания воды для ванн является бромирование. 83.Химичокисление под давлением

Очистка окислением и восстановлением. Для очистки сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, хлорную известь, гипохлориты кальция и натрия, перманганат калия, дихромат калия, перекись водорода, кислород воздуха, озон и др. При окислении токсичные загрязнения переходят в менее токсичные с последующим удалением из воды. Окисление хлором. Хлор и вещества, содержащие активный хлор являются наиболее распространенными окислителями. Их испол для очистки сточных вод от сероводорода, фенолов, цианидов и бактерий. При обеззараж вод от цианидов их окисляют до азота и диоксида углерода: При хлорировании воды бактерии, находящиеся в воде, погибают в рез окисления веществ, входящих в состав протоплазмы клеток.

Кристаллизация.

Концентрированные пром воды можно очищать путем кристаллизации. Обычно кристаллы выпадают из насыщенных р-ов, кот можно получить при выпаривании жидкости с последующим пониж темперт.Кристаллизация осущ в спец аппаратуре, например в выпарных аппаратах, работающих при атм давлении или под вакуумом с подогревом сточной жидкости. На практике очистки пром сточных вод имеет большое значение кристаллогидрадный метод дименерализации. Кристаллогидратная технология преследует разделение водных систем на рассол и воду. Кристаллогидратный процесс состоит в контактировании любого водного р-ра с гидратооборазующим агентом, который извлекает из системы воду, образую твердое кристаллическое вещ – кристаллогидрат вида.