Адсорбционная очистка воды от поверхностно-активных веществ с использованием угольных адсорбентов

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
бытовые моющие средства
смягчители, разрыхлители, антистатики
промышленная стирка и чистка поверхностей
антикоррозионные добавки и пеногасители
битумные эмульсии
обязательные компоненты кремов, шампуней, кондиционеров для волос и др…
ПАВ

ПАВ & ЧИСТАЯ ВОДА
Содержание ПАВ, мг/дм3
?

Разрушение окислителями
Термическая деструкция
Биохимическая очистка
Пенная сепарация
Обратный осмос
Ультрафильтрация
Ионный обмен
Осаждение
Флотация
Магнитная обработка
Коагуляция, электрокоагуляция
Адсорбция
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Определить закономерности адсорбции ПАВ на различных угольных сорбентах и установить механизм адсорбции ПАВ на АУ;
Провести адсорбционную очистку реальных сточных вод от ПАВ с использованием угольных адсорбентов
Изотермы адсорбции
Структурный анализ АУ
Углевание
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
+ образцы стоков парфюмерно-косметической фирмы «Модум»

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ
1 – TH-90G, 2 – АУТ-МИ, 3 – ОУ-А
КПАВ
АПАВ
НПАВ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
Уравнение Ленгмюра
Коэффициенты корреляции R2

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

МЕХАНИЗМ АДСОРБЦИИ
Пористая структура (молекулярно-ситовый принцип)
Поверхностные функциональные группы (хемосорбция, ионный обмен)

МЕХАНИЗМ АДСОРБЦИИ
Хемосорбция ?
КПАВ

МЕХАНИЗМ АДСОРБЦИИ
Поэтапное заполнение
пористой структуры
Микропоры – объемное заполнение
Мезо- и макропоры – адсорбция на плоской поверхности, дискретный монослой

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ АУ

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

МЕХАНИЗМ АДСОРБЦИИ
Природа ПАВ
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УГОЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ
исходное сырье
минеральные
древесные
из различного целлюлозосодержащего сырья
физическая форма:
порошковый,
гранулированный,
волокнистый
удельная поверхность
200-1000 м2/г;
тип пористой структуры:
микро-, мезо-
макропоры
рН водной вытяжки/ионообменная емкость

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УГОЛЬНЫХ АДСОРБЕНТОВ

ОЧИСТКА РЕАЛЬНЫХ СТОКОВ

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Адсорбция различных по своей природе ПАВ осуществляется по механизму поэтапного заполнения пористой структуры АУ;
Величина удельной адсорбции зависит от природы ПАВ и в ряду однотипных соединений растет по по мере роста их гидрофобности;
Для удаления ПАВ рекомендуется использовать метод углевания с использованием высокодисперсных АУ с развитой микро- и мезопористой структурой;
Применение таких АУ совместно с методом коагуляции позволяет очищать сточные воды промышленных предприятий до норм ПДК на сточные воды для сброса их в городские канализационные системы.