Статья: Поиск и характеристика фильтрующих материалов для очистки вод
Философ: «Что в мире стоит дороже всего?»
Историк: « Глупость!»
Философ: «Согласен!»
На каких фильтрующих материалах строить концепцию очистки воды является стратегической, фундаментальной задачей. В этом вопросе ошибка дорого стоит, а поэтому наша задача в данной статье максимально полно охватить эту проблему. При выборе фильтрующего материала надо учитывать следующие показатели:
хорошая сорбция фильтрующего материала;
невысокая стоимость, доступность сырья и наличие производственных мощностей;
механическая прочность и химическая стойкость по отношению к фильтрующей воде;
сохранение своих свойств в интервале температур от -5°С до +80°С;
возможность переработки после использования в нужный народному хозяйству материал или применения его без переработки;
отсутствие отрицательного воздействия при прямом или косвенном контакте на здоровье человека.
Рассмотрим основные фильтрующие материалы, применяющиеся в настоящее время в промышленности. Их можно разделить на две большие группы: минерального происхождения и переработанные пластические материалы (пластмассы).
Зернистые, природные фильтрующие материалы
Фильтрующие материалы, характеризующиеся в физической форме как структура песка различных фракций, представляют собой в процессе фильтрации как зернистые фильтрующие материалы. Рассмотрим наиболее распространенные его виды.
Кварцевый песок. По условию добычи кварцевый песок может быть речной и карьерный. В Украине имеется карьер песка: с. Просяное, Запорожской обл.
Дробленый антрацит. Зерна дробленого антрацита имеют меньшую плотность, чем кварцевый песок, и поэтому его обычно используют в качестве верхнего слоя загрузки зернистого фильтра. Предъявляемым требованиям по механической прочности и химической стойкости удовлетворяют антрацит классов АП – антрацитовая плита, АК – кулак, АС – мытое семечко.
Керамзит представляет собой гранулированный пористый материал, получаемый обжигом глинистого сырья в специальных печах. Зерна дробленого керамзита имеют более развитую поверхность и соответственно лучшие технологические свойства по сравнению окатанными зернами недробленого керамзита.
Шунгизит получают путем обжига природного малоугленосного материала – шунгита, который по своим свойствам близок к дробленому керамзиту.
Цеолит (от греч. Zeo кипеть и lithos камень – из-за способности вспучиваться при нагревании) - алюмосиликаты, состоящие из окиси алюминия и окиси кремния. Природные и искусственные цеолиты проявляют ионообменные, а после удаления из их полостей воды (при нагревании 600˚С) - адсорбционные свойства, что послужило мотивацией для очистки сточной и питьевой воды. Цеолиты широко нашли применение в Казахстане, где есть большие залежи.
Активированный уголь с точки зрения химии – это одна из форм углерода с несовершенной структурой, практически не содержащая примесей.
Несовершенная форма характеризуется высокой степенью пористости с порами, размер которых колеблется в широком диапазоне с пределами, различающимися более чем в 100 раз – от видимых трещин и щелей до различных брешей и пустот на молекулярном уровне. Именно высокий уровень пористости делает активированный уголь «активированным».
Внешний вид - черные аморфные гранулы или порошок, карбонизированного углеродистого материала различного размера и формы. В активированных углях различают три категории пор: микро-, мезо- и макропоры. Микро - и мезопоры составляют наибольшую часть поверхности активированных углей. Соответственно, именно они вносят наибольший вклад в их адсорбционные свойства. Микропоры особенно хорошо подходят для адсорбции молекул небольшого размера, а мезопоры - для адсорбции более крупных органических молекул. Определяющее влияние на структуру пор активированных углей оказывают исходные материалы для их получения. Активированные угли на основе скорлупы кокосов характеризуются большей долей микропор, а активированные угли на основе каменного угля - большей долей мезопор. Большая доля макропор характерна для активированных углей на основе древесины.
Таблица 1–
Зернистые фильтрующие материалы
| Вид материала | Плотность, г/см3 |
Пористость загрузки, % |
|
Кварцевый песок Антрацит дробленый Керамзит дробленый Керамзит недробленый --> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <-- К-во Просмотров: 519
Бесплатно скачать Статья: Поиск и характеристика фильтрующих материалов для очистки вод
|