ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Пенная сепарация поверхностно-активных веществ

Пенное фракционирование основано на селективной адсорбции од­ного или нескольких растворенных веществ на поверхности газовых пу­зырьков, которые поднимаются вверх через раствор. Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциаль­ную сепарацию компонентов раствора. Этот процесс используется для удаления ПАВ из сточной воды; он аналогичен процессу адсорбции на твердых сорбентах. Адсорбция органических веществ на поверхности раз­дела фаз «газ-жидкость» связана с изменением поверхностного натяжения о и избыточной поверхностной концентрацией:

Do = Г. ти (6.38)

Где do - изменение поверхностного натяжения а; Гі - избыточная концен­трация веществ на поверхности; Mi = RTln ai - химический потенциал i-ой составляющей; R - газовая постоянная; T - температура; ai - термодина­мическая активность.

При больших разбавлениях раствора ai = Ci (где Ci - концентрация растворенного вещества). С учетом этого коэффициент распределения ра­вен

Г/C = (-1/R T)( do/dCi) = K, (6.39)

Где Гі/Сі = Ki - отношение концентраций в двух фазах, которое является коэффициентом распределения Ki.

В случае разбавленных растворов do/dCi очень незначительно зави­сит от концентрации и Ki для данной системы растворителя и растворенно­го вещества является практически постоянной.

Повышение скорости воздуха при флотации приводит к увеличению частоты образования пузырьков и росту объема пены, что влечет рост по­верхности раздела фаз и количества адсорбированного на ней ПАВ.

Кинетика извлечения ПАВ определяется уравнением

Lg (С/С0) = kx - ^[(do/dO^do/dC)], (6.40)

Где Ск - остаточная концентрация растворенного ПАВ в объеме воды; C0 - концентрация ПАВ в момент времени т0 (при т0 = 0, Ск = C0 ); к - константа.

При линейном изменении величины сточной воды от концентрации ПАВ уравнение кинетики процесса имеет вид

Lg (CK/C0) = - k-т. (6.41)

При учете изменения объема системы в процессе пенного концен­трирования кинетика процесса описывается уравнением

(-1/V)dC/dT = kCn, (6.42)

Где V - объем жидкости; n - (формальный) порядок реакции процесса пе­рехода ПАВ в пену.

Степень извлечения ПАВ пеной равна

5п = 100(Сн - Ск)/Сн = Сп/Сн, (6.43)

Где Сн - концентрация ПАВ в воде до извлечения; Сп - концентрация ПАВ в пене.

Степень извлечения зависит от многих параметров. С увеличением исходной концентрации ПАВ в воде возрастает пенообразующая способ­ность раствора и степень его извлечения. Небольшое количество добавок электролитов (< 510-4 моль/л) KCl, K2SO4, K4P2O7, KNO3, NaNO3, NH4NO3 приводит к увеличению степени извлечения.

С повышением температуры устойчивость пены уменьшается, диа­метр пузырьков увеличивается, измеряется растворимость ПАВ.

Коэффициент распределения ПАВ между пенным продуктом (пено - конденсатом) и сточной водой характеризует эффективность извлечения: 8п = Сп/Ск. (6.44)

Коэффициент єп всегда больше единицы. При проведении процесса стремятся, чтобы пеноконденсат имел наименьший объем с максимальной концентрацией ПАВ.

Степень изменения объема сточной воды в процессе пенной сепара­ции равна

Rv = V/V^, (6.45)

Где Vn - объем пеноконденсата; ^ст - остаточный объем раствора.

Выделение ПАВ из сточной пены затруднительно, поэтому она явля­ется отходом.

Процесс разрушения пенного слоя протекает с небольшой скоростью F, которая выполняется по формуле

F = 245Твоз(^ ТСк)2,33т3,24. (6.46)

Где ^оз - расход воздуха при барботировании через раствор ПАВ, м /ч; L - расход сточной воды, м3/ч; т - продолжительность барботирования, ч.

Для ускорения процесса разрушения пены применяют кремнийорга - нические и германийорганические соединения, но при их использовании происходит дополнительное загрязнение пеноконденсата. Поэтому целе­сообразнее использовать термические, электрические и механические спо­собы гашения пены.

Процесс очистки сточных вод от ПАВ методом пенного фракциони­рования имеет недостатки:

1) образуется обогащенный ПАВ конденсат, который медленно раз­рушается;

2) при увеличении концентрации ПАВ в сточной воде эффектив­ность очистки снижается.

Предложен способ очистки сточных вод от ПАВ, сочетающий пен­ное фракционирование и радиационную деструкцию и исключающий от­ход пены. Метод позволяет очищать сточные воды с высоким содержани­ем ПАВ любого типа и строения. Поскольку полная деструкция ПАВ до воды и СО2 экономически нецелесообразна, то радиационную деструкцию проводят до образования продуктов, легко окисляемых биологически.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия не­зависимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой явля­ется природное …

Абсорбция газовых примесей

Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпо­нентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объем …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.