Исследование технологических особенностей процесса фотолитографии
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В»я предварительной очистки стоков от взвешенных частиц и некоторых загрязнений. Очистка от солей производится в двух катионообменных 5 и двух анионообменных колоннах 6. Колонны 5 заполнены катионообменной смолой (катионитом), представляющей собой сложное соединение, имеющее радикал и присоединенный атом водорода (R-H), который может замещаться ионами металлов, находящимися в воде:
Следовательно, катионы диссоциированных в воде солей связываются катионом, и в ней остаются анионы, которые связываются в колоннах 6 с анионообменной смолой (анионитом), имеющей формулу R-ОH:
Далее, образовавшиеся ионы гидроксила и водорода объединяются по реакции:
В результате вода очищается от растворенных в ней солей. С течением времени остается все меньше не прореагировавших катионитов и анионитов, и эффективность очистки воды снижается в предельном случае до нуля. Поэтому периодически смолы должны регенерироваться. Катионитовые колонны 5 промываются кислотой, анионитовые - щелочью. При этом образуются насыщенные растворы - элюаты, которые могут направляться на извлечение из них ценных компонентов.
.2.5 Адсорбционный метод
Сорбцией называют процесс поглощения твердым телом или жидкостью (сорбентом) какого-либо вещества из окружающей среды. Различают три основные разновидности сорбции -адсорбцию, абсорбцию и хемосорбцию.
Адсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела или жидкости (адсорбента).
Адсорбцию широко применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных органических веществ после биологической очистки, значительно реже - для очистки от ионов тяжелых металлов. Использование адсорбции для удаления гетерогенных примесей экономически не оправдано и не практикуется. Блок адсорбционной очистки, как правило, включают в схему на заключительной стадии обезвреживания воды, когда из неё отстаиванием, фильтрацией, коагуляцией уже удалена основная масса взвешенных частиц, эмульгированных смол и масел, и вода освобождена от крупных мицелл коллоидных систем.
Адсорбционная очистка эффективна во всем диапазоне концентраций примесей в воде, однако более всего её преимущества сказываются на фоне других методов очистки при низких концентрациях загрязнений. Основные области применения адсорбционных процессов в очистке воды - подготовка питьевой воды и доочистка сточных вод.
При адсорбции из растворов происходит поглощение адсорбентом как молекул загрязнения так и воды. Кроме того при очистке водных растворов происходит конкуренция двух видов межмолекулярных взаимодействий: гидратация молекул загрязнителя, т.е. взаимодействие их с молекулами воды в растворе, и взаимодействие молекул загрязнителя с адсорбентом.
Конкуренция процессов гидратации и адсорбции молекул загрязнителя и адсорбции молекул воды лежит в основе разграничения сорбентов для удаления из воды органических и неорганических веществ. Для адсорбции органических веществ применяют углеродные пористые материалы - активные угли, дробленые материалы различного органического происхождения: уголь, кокс, топливные шлаки, сорбенты на основе целлюлозы и резины, синтетические полимеры. Полярные гидрофильные материалы - иониты, глины, силикагели, алюмогель, цеолиты, оксиды и гидроксиды для адсорбции органических веществ малопригодны, так как величина энергии взаимодействия их с молекулами воды равна величине энергии сорбции молекул органических загрязнений или превышает её. Эти гидрофильные материалы используют для удаления из воды неорганических соединений, присутствующих в ней, как правило, в ионной форме.
Наиболее универсальными из адсорбентов являются активированные угли. С их помощью возможно практически полное удаление из растворов почти всех органических соединений, а при определенных условиях и эффективная очистка воды от некоторых токсичных ионов неорганических веществ, в том числе ионов тяжелых металлов. Сорбционная емкость активированного угля по отношению к ионам тяжелых металлов значительно повышается в том случае, если уголь гранулируется, а затем на его поверхность наносится активный компонент, состоящий из тиолтриазинового производного. Для приготовления такого адсорбента гранулированный активированный уголь перемешивают в растворе или суспензии тиолтриазинового производного и доводят рН смеси до величины3 в водной фазе.
Очистка сточных вод на гранулированных сорбентах проводится в адсорберах с плотным, взрыхленным, движущимся и псевдоожиженным слоем. Одно- и многослойные адсорберы с плотным слоем гранулированного активного угля работают с восходящим и нисходящим потоками воды, по параллельной и последовательной схемам.
Сорбцию загрязнений на пылевидных сорбентах ведут либо в аппаратах с перемешиванием воздухом или мешалкой, либо на намывных фильтрах. Во всех случаях могут применяться одна или несколько последовательных ступеней с неограниченным числом параллельных технологических линий.
На рис. 2.5 представлена принципиальная схема адсорбционной очистки сточных вод.
Рис.2.5. Принципиальная схема сорбционной очистки сточных вод:
1-накопитель стоков, 2-насос, 3-механический фильтр, 4-адсорбер, 5-дозатор кислоты (рН 1,5-2,0 для очистки от ионов хрома).
Использование одного из перечисленных выше методов недостаточно для полной очистки промышленных сточных