» Сорбенты для очистки воды: Сорбенты для очистки воды: виды, методы очистки, регенерация

Сорбенты для очистки воды: для чего они нужны

Проблема загрязнения природной среды в последнее время актуальна во всем мире. Стремительное развитие промышленности, увеличение числа автомобилей, использование воды в сельском хозяйстве приводит к повышенному загрязнению. Объем сбрасываемых загрязненных сточных вод достаточно высок. Наличие железа, солей жесткости и других примесей в воде способствуют развитию разных заболеваний у человека и появлению ржавых подтеков и разводов на поверхности сантехники и кафеля, коррозии деталей в бытовой технике, образованию накипи, зарастанию труб и развитию вредных микроорганизмов. Вследствие наличия всех этих проблем возникает необходимость в обязательной доочистке даже водопроводной воды, которая проходит водоподготовку прежде, чем отправиться к потребителю. Очистить воду можно различными методами с использованием специальных водоочистительных приборов. Существуют специальные сорбенты для очистки воды, которые используются для удаления примесей, растворенного железа, марганца, сероводорода, устранения цветности и мутности, взвешенных частиц, ржавчины, ила, песка, коллоидов, тяжелых металлов. Сорбенты это вещества способные поглощать газы и растворенные вещества на своей сильно развитой поверхности. Твердые сорбенты разделяют на гранулированные и волокнистые. Процесс поглощения примесей сорбентами называют сорбцией.

В качестве сорбентов в фильтрах применяют кварц, сорбент из голубой глины и другие. Некоторые способны очищать воду от солей жесткости и их называют сорбенты-умягчители – цеолит, ионообменные смолы. Преимуществом зернистых сорбентов для водоочистки является их способность к многократной регенерируемости, что позволяет значительно экономить при осуществлении обслуживания систем очистки. Процесс удаление из воды железа называется обезжелезиванием и для этого используют сорбенты-обезжелезиватели. Они способствуют очистке от растворенного и нерастворимого в воде железа и марганца. Этот процесс называется деманганация. Такие сорбенты способны очищать воду от сульфидов и сероводорода.


Решения BWT — фильтры с активированным углем:

Сорбенты для очистки воды представляют собой засыпку для сосуда, в котором проходит процесс сорбционной очистки. На протяжении рабочего цикла очищаемая вода проходит сквозь слой засыпки, где на гранулах превращается в нерастворимые и хорошо удаляемые хлопья. Помимо этого происходит окисление органических веществ и сероводорода, снижается цветность воды, и помимо этого устраняются неприятные вкус и запах. Правильно выбранный сорбент и режим фильтрации позволяет достичь желаемого результата – очистки воды от вредных примесей. Периодически необходимо проводить регенерацию засыпки, которую проводят либо водовоздушной промывкой вручную, или путем обратной промывки исходной водой через определенные промежутки времени в зависимости от состава примесей воды.

Сорбционные фильтры с активированным углем чаще всего используютв качестве сорбента для устранения неприятных запахов и привкуса, способен частично устранять мутность и цветность. Он обладает высокой способностью к сорбции хлора, органических соединений, растворенных газов, тяжелых металлов и других примесей.

Сорбенты для очистки воды из голубой глины представляют собой песок, искусственно спеченный из медицинской голубой глины, имеющий сильно развитую поверхность. Уникальный химический состав голубой глины характеризуется повышенным содержанием редкоземельных металлов и кремния, что и способствует появлению лечебных действий. Применяют их в фильтрах засыпного типа для очистки от механических частиц, взвесей, песка, коллоидных частиц, ржавчины, железа растворенного и в нерастворимой форме.

Графеновый сорбент или вспененный графит — разновидность углерода, имеющего определенную внутреннюю структуру. При использовании он отличается бактерицидными свойствами, не уменьшает содержания полезных солей и минералов, а также насыщает воду йодом и калием. Графеновый сорбент отлично очищает воду от свободного активного хлора, трехвалентного железа (ржавчины), органических соединений, жиров, мышьяка, хлорорганических соединений, цинка, взвешенных частиц, тяжелых металлов, цветности и мутности.

Сорбенты для очистки воды (фильтрующие составы и смеси)

Предлагаем приобрести проверенные сорбенты для очистки воды, выступающие неотъемлемым компонентом комплексной фильтрации. К ним относят специальные вещества природного и искусственного происхождения, способные эффективно вбирать в себя различные виды загрязнений.

Уголь активированный кокосовый

Есть в наличии


Кокосовые активные угли обладают наилучшим качеством очистки и наибольшей емкостью поглощения (благоцаря наличию большего количества пор и соответственно большей площади поверхности), наиболее длительным сроком службы (благодаря высокой твердости и возможности многократной регенерации), отсутствием десорбции абсорбированных веществ и низкой зольности.

Катионообменная смола Pure Resin PC002

Есть в наличии


Ионообменная смола РС002, является первоклассным гелевым сильнокислотным катионитом, обладающим высокой обменной ёмкостью. Смола РС002, поставляемая в Na-форме, широко используется в промышленной и бытовой  водоочистке. Катионит смягчает воду за счет замещения ионов  жесткости: кальция и магния на ионы натрия.

Катионообменная смола Pure Resin РС003

Есть в наличии


Смола РС003 имеет такие же физические и технические характеристики, как и смола PC002. Не менее качественно обессоливая обрабатываемую воду, от первого типа катионита РС003 отличается своим фракционным составом. Визуально частицы смолы мельче, что обеспечивает большую насыпную плотность и соответственно большую полную обменную емкость.

Анионообменная смола Pure Resin PA202

Есть в наличии


РА202 – сильноосновный макропористый анионит, его применяют в системах, очищающих от нитрат-ионов питьевую, промышленную или сточную воду. Ионообменная смола РА202 обладает высокой емкостью к нитрат-ионам в присутствии сульфат-ионов по сравнению с обычными сильноосновными анионитами.

Анионообменная смола Pure Resin PA205

Есть в наличии


РА205 — сильноосновный макропористый анионит, предназначенный для обесцвечивания и удаления органики из водных растворов, а также для осветления сахарных сиропов. Анионит используется в качестве ловушки для органики: удаление гумусовых веществ (гуминовые и фульвокислоты) из промышленных и бытовых источников водоснабжения.

Каталитический материал МЖФ

Есть в наличии


МЖФ – каталитически активный гранулированный продукт, используемый в реакциях окисления примесей железа и марганца с имеющимися в воде окислителями: кислородом, озоном, перманганатом калия или гипохлоритом натрия. Пористый по структуре МЖФ является смесью оксидов магния с кальцием и карбонатов, алюминиевых и кремниевых оксидов.

Quantum DMI-65

Есть в наличии


Quantum DMI-65 – химическая среда, используемая для очистки воды от железных и марганцевых примесей без применения раствора перманганата калия. За счет своих микропор среда отлично понижает объем железной и марганцевой примеси. Их конечный показатель составляет 0,005 мг/л и 0,001 мг/л соответственно. В результате процедуры образуется катализационный песок.

Фильтрующая среда Filter-AG

Есть в наличии


Filter-AG – обезвоженный алюмосиликат, обладающий значительной поверхностью фильтрования. Отлично очищает воду от примесей коллоидных частиц, песка и глинистых гранул, за счет чего жидкость приобретает больший процент прозрачности. Данная фильтрующая среда пригодна для использования в быту и на производстве. 

Соль таблетированная

Есть в наличии


Из-за большого содержания сульфатов, солей кальция и магния, вода из-под крана обладает высокой жесткостью. Вредные примеси попадают в нее из грунтовых отложений и в процессе подачи через водопроводные системы. Чтобы исправить ситуацию, рекомендуется использовать водоочистительные системы. Таблетированная соль для очистки воды используется для восстановления ионообменных смол в загрузочных фильтрах. Наши таблетки содержат высококачественную соль, производства голландской фирмы Akzo Nobel.

Коагулянт PAX XL100

Есть в наличии


Коагулированние примесей воды применяют для повышения скорости фильтровальных процессов и повышения общей эффективности очищающих процессов. Коагулированние — процедура, направленная на очищение и осветление воды с помощью коагулянтов, которые образуют осадок из частичек взвесей. 

Гипохлорит натрия (окислитель)

Есть в наличии


Для обеззараживания и предотвращения разрушения гуматов, представляющих собой органические железосодержащие соединения, выведения растворенного в воде железа, ее обрабатывают гипохлоритом натрия. Вещество допустимо использовать на производствах, нуждающихся в очистке больших объемов воды и на бытовом уровне.

Кварц 3-5 мм

Есть в наличии


  • снижает содержание радионуклидов;

  • сорбирует тяжелые металлы;

  • удаляет пестициды и нитраты;

  • очищает от паразитов, водорослей, грибка.

Фильтрующие материалы и сорбенты для очистки воды

Сорбент АC:

Алюмосиликатный полифункциональный адсорбент. В основном используется в обезжелезивающих и каталитических фильтрах. Сорбент АС не образует токсичных соединений, безопасен для человека, обладает высокой стойкостью к истиранию и измельчению в процессе фильтрования, нерастворим в нейтральных и щелочных средах.

Рекомендован как в напорных, так и в безнапорных системах. Это наиболее оптимальное и экономически эффективное решение для удаления широкого спектра загрязнения. Туда входят такие примеси как: железо, стронций, алюминий, нефтепродукты и так далее.

Сорбент AC действует как катализатор окисления в реакциях кислорода с железом.

В процессе эксплуатации материал не расходуется,  является очень прочным материалом и поддерживает очень низкие концентрации загрязнений в очищенной воде.

Сорбент АС имеет много преимуществ, основные из них:

— срок эксплуатации до 10 лет

— повышает pH воды

— работает со всеми видами окислителей

— работает в присутствии сероводорода

— предварительное хлорирование не снижает активность 

Сорбент АС не обработан химически активными покрытиями, это исключает вероятность ухудшения работе при смыве или удалении обработки.

Сорбент особенно эффективен совместно с сорбентом MC.

 

Сорбент MC:

Искусственный гранулированный, пористый, фильтрующий материал, созданный на основе силикатов щелочных и щелочноземельных металлов. Используется для подготовки питьевой воды и для обработки производственной и сточной воды. Рекомендуется как для напорных, так и для безнапорных систем. Сорбент MC  предназначен для контактных осветлителей в системе промышленного водоснабжения, хозяйственно-питьевого водоснабжения.  Сорбент MC не обработан дополнительно, поэтому гарантирует хорошую фильтрацию, так как не может произойти смыва обработки.

Сорбент MC эффективно удаляет железо, марганец, тяжелые металлы, фенолы и так далее.

Работает со всеми видами окислителей, при низких значениях pH, позволяет снизить расход реагентов на водоподготовку.

Сорбент MC является сорбентом второго поколения, содержит каталитические активные элементы. Содержащиеся в воде примеси подверженные окислению, переводятся в грубодисперсные частицы, которые задерживаются на последних слоях загрузки. Удаляются обратным током воды.  Сорбент не требует дополнительных химических реагентов.

Сорбент не расходуется в процессе эксплуатации, что также является немаловажным преимуществом. Обладает долгим сроком эксплуатации, устойчив к хлору, удаляет сероводород, Сорбент MC обладает высокой грязеемкостью. 

BIRM- экономичный и эффективный фильтрующий материал для очистки воды от растворенного железа. 

BIRM — диоксид кремния, покрытый диоксидом марганца, катализатор окисления железа и марганца растворенным в воде кислородом.

BIRM удаляет из воды до 5мг/л растворённого железа. Так же BIRM используется для удаления из воды растворенного марганца, при этом  PH исходной воды должен находится в пределах 8.0-9.0.Если в воде одновременно с марганцем присутствует железо, то уровень РН уже не должен превышать 8.5. Перед тем как использовать BIRM, необходимо сделать химический анализ воды, для получения достоверных данных о концентрации железа и марганца в воде. Главное преимущество BIRM при его применении это то, что не требуется специального обслуживания, он легко очищается от задержанных веществ. Для качественного удаления из воды железа и марганца необходимо регулярно осуществлять промывку фильтрующей среды исходной водой. BIRM изготовлен из высококачественного материала.

Подходит для очистки воды из неглубоких скважин и колодцев (до 25м). 

Регенерация – противоточная промывка.

Не ставить на  очень жесткую, минерализованную, хлорированную воду и воду с высокой ПМО.

Для очистки от марганца – рН – 8-8,5.

При низком рН – коррекция с помощью доломита. Доломит  не использовать на воде с ОЖ больше 2 мг-экв/л и в колоннах большой производительности во избежание слеживания и цементирования загрузки. 

Условия применения BIRM:

рН – более 6,9

Fe  – до 3 мг/л

Mn – до 1 мг/л

ПМО – до 3 мг О2/л

Нефтепродукты,  сероводород – отсутствие

Свободный хлор – до 0,5 мг/л

Растворенный кислород – н/м 15% от содержания железа

Емкость 1л Birm – 930 мг Fe.  

 

Pyrolox – минерал на основе диоксида марганца MnO2, окисляет и катализирует реакции окисления растворенных железа, марганца и сероводорода.

Подходит для очистки скважинной воды 

Регенерация – противоточная промывка. 

Не ставить на  очень жесткую, минерализованную, хлорированную воду и воду с высокой ПМО.Для очистки от марганца – рН – более 7,5.

Условия применения Pyrolox:

рН – более 6,6

Fe– до 5 мг/лMn – до 1 мг/л

ПМО – до 5 мг О2/л

Нефтепродукты – отсутствие

Н2S — следы

 

Filter Ag + Pyrolox

Подходит для очистки водопроводной и скважинной воды 

Регенерация – противоточная промывка.

Для очистки от марганца – рН – более 7,5.

При высокой мутности возможно совмещение с коагуляцией (DL-PM + расходомер + Аква-аурат)

Условия применения Filter Ag + Pyrolox:

рН – более 6,6

Fe– до 2 мг/л

Mn – до 1 мг/л

ПМО – до 5 мг О2

Н2S – до 3 мг/л

Manganese Green Sand – гранулы глауконита, покрытые диоксидом марганца MnO2. MnO2 является окислителем и катализатором окисления растворенных железа, марганца и сероводорода.

Подходит для очистки  водопроводной и артезианской воды от железа, марганца и сероводорода. 

Регенерация – противоточная промывка и промывка насыщенным (6 %) раствором KMnO4.

При содержании Fe + Mn  до 15 мг/л (железа больше, чем марганца) используется дозирование насыщенного раствора KMnO4 в поток перед фильтром с помощью насоса-дозатора DL-PM и импульсного расходомера.  

Регенерация загрузки – обратная промывка.

Дозирование  KMnO4:сухого вещества – CKMnO4, мг/л исходной воды = СFe +2CMn +4Ch3S, мг/л

насыщенного 6 % раствора – CKMnO4 х 100/6.

Условия применения Manganese Green Sand:

рН – более 6,2

Fe + Mn – до 7 мг/л

Н2S —  до 5 мг/л

ПМО – до 5 мг О2

Емкость 1л – 1370 мг Fe.  

 

Устройство фильтра

 

 

виды и методы очистки. Статьи компании «ООО «ВАТЕРХИМ»»

Ни для кого не секрет, что человеческая деятельность ухудшает качество воды, которую все мы употребляем. В реках и подземных источниках растет концентрация ионов кальция, кремния и магния. В природных источниках повышено содержание нитритов и нитратов, фосфатов и аммонийного азота. Вода имеет большое содержание тяжелых металлов, которые попадают в организм человека и не выводятся. Все это вынуждает использовать множество видов водоочистки, в числе которых коагуляция, отстаивание, фильтрование и сорбция.

  Различные виды сорбентов состоят из разных материалов, и соответственно, действуют по-разному. Но все они в той или иной мере очищают воду, и совместно с другими методами очистки, делают ее пригодной для питья.

  Здесь представлены некоторые виды сорбентов, используемых для очищения воды:

·         ОДМ-2Ф – гранулированный материал, который изготавливается из опалкристобалитовых пород. Эффективно удаляет из жидкости железо, марганец, фенолы и нефтепродукты, взвешенные частицы и механические примеси, улучшает органолептические характеристики воды.

·         МИУ-С1 – угольный сорбент, устраняет цветность и мутность, удаляет сероводород и железо, способствует обеззараживанию, за счет интенсивной сорбции простейших бактерий и микроорганизмов.

·         Шунгитовый песок используется в качестве наполнителя для фильтров водоочистки. Имеет способность к саморегенерации и высокую стойкость против истирания, очищает жидкость от нефтепродуктов, пестицидов, бензольных и фенольных веществ.

·         СуперФерокс изготавливается из прочного природного розового песка, на поверхность которого нанесена каталитическая пленка из высших оксидов марганца. Эффективно удаляет растворенные в воде ионы железа и марганца, снижает мутность и цветность.

·         ПинкФерокс – его основой также является розовый песок, материал обладает автокаталитическими и адсорбционными свойствами, химической стойкостью и высокой механической прочностью.

  Эти и другие виды сорбентов представлены в нашем каталоге по выгодным ценам. Среди широкого ассортимента продукции вы сможете подобрать сорбенты для конкретных условий работы. Чтобы узнать больше информации о предложении, свяжитесь с сотрудниками компании по телефону +7 (495) 508-65-64,

+7 (903) 555-66-23.

Магнитные минеральные нанокомпозитные сорбенты для очистки сточных вод

Синтезированы магнитные нанокомпозитные сорбенты для утилизации синтетических моющих средств из сточных вод. Полученные сорбенты на основе глинистых минералов (сапонит, палигорскит, спондиловая глина) и магнетита охарактеризованы методами порошковой рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии и баллистическим методом на магнитометре Steinberg. В результате средний размер кристаллитов наночастиц Fe 3 O 4 в магнитных нанокомпозитах составил 2–10 нм.Магнитные нанокомпозиты обладали суперпарамагнитными свойствами и были отнесены к категории магнитомягких материалов. Сравнение сорбционных свойств показало, что магнитные композиционные сорбенты обладают эффективностью адсорбционного удаления анионных ПАВ и полифосфатов из водного раствора в 2–8 раз выше по сравнению с самородными глинистыми минералами. Отработанные магнитные нанокомпозиты эффективно удаляли из водного раствора с помощью магнитной сепарации. Таким образом, подтверждена эффективность применения магнитных композитов и реализации магнитной сепарации в адсорбционной очистке.

1. Введение

В настоящее время наблюдается дефицит, истощение и ухудшение качества водных ресурсов в результате их растущего загрязнения. Особое место среди загрязнителей воды занимают синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ) и полифосфаты. SD широко используются в домашнем хозяйстве, промышленности и сельском хозяйстве. Хотя водные экосистемы способны к саморегуляции и биологической очистке, они не могут справиться с токсичными соединениями SD, которые чрезвычайно стабильны и хранятся в воде годами [1, 2].

Как сильные канцерогенные вещества СК и продукты их распада токсичны и могут накапливаться в организме и вызывать необратимые патологические изменения. Кроме того, СК замедляют распад других канцерогенов и ингибируют процессы биохимического окисления и нитрификации [3, 4].

Растворимый фосфор вызывает эвтрофикацию водоемов. Полифосфаты также приносят большой вред организму человека; проникая в капилляры кожи, они изменяют процентное содержание структуры гемоглобина и плотность плазмы.Кроме того, примеси полифосфатов создают условия для более интенсивного проникновения анионного ПАВ через кожу и провоцируют дерматологические заболевания [5].

Адсорбционная очистка с большим разнообразием сорбционных материалов — универсальный метод очистки как высококонцентрированных, так и низкоконцентрированных сточных вод [6]. Активированный уголь — традиционный и наиболее часто используемый сорбент для очистки воды. Однако высокая стоимость активированного угля ставит под сомнение перспективность его использования для очистки сточных вод [7].

Недорогие глинистые минералы обладают большой сорбционной активностью в отношении загрязняющих веществ различной природы. Смесь слоистых и не слоистых глинистых минералов рекомендуется для сброса сточных вод, загрязненных СО [8]. Композиционные сорбенты на основе глинистых минералов обладают высокой сорбционной способностью по отношению к полифосфатам [9]. Однако высокая сорбционная активность минеральных сорбентов обеспечивается при коллоидной степени их дисперсности. Но при очистке сточных вод возникает проблема удаления отработанных частиц сорбента из воды.

Решением этой проблемы является обеспечение магнитных свойств дешевым природным глинистым минералам [10]. В качестве магнитного модификатора обычно используются магнитные оксиды железа Fe 3 O 4 , γ -Fe 2 O 3 и α — Fe 2 O 3 . Магнитная поддержка сорбционной очистки сточных вод дешевыми природными сорбентами, обеспечивающая быстрое отделение отработанного сорбента от очищенной воды в магнитном поле, выгодна как с технологической, так и с экономической точки зрения [11].

В статье рассмотрены синтез и характеристика магнитных нанокомпозитных сорбентов на основе глинистых минералов и магнетита. оценена эффективность магнитных композитов для очистки сточных вод от анионных ПАВ и полифосфатов.

2. Экспериментальная
2.1. Синтез композитов

Для создания магнитных композитных сорбентов (МС) выбраны глинистые минералы, сапонит, палыгорскит и спондиловая глина (Украина). Эти материалы обладают парамагнитными свойствами.Это делает их пригодными для создания на их основе магнитных сорбентов. Для синтеза МК использовали магнитный модификатор Fe 3 O 4 в виде магнитной жидкости, полученной методом Элмора [12]. Минералы глины обладают сродством к многозарядным катионам (особенно ионам железа Fe 2+ и Fe 3+ ), что определяется морфологическими, кристаллическими и химическими особенностями глин [13]. Поэтому магнитные композиционные сорбенты на основе магнетита в количестве 7% мас.и сапонит (MCSp-7), стр.

.

российских ученых разработали умный сорбент для очистки воды

Russian scientists develop a “smart” sorbent for water purification
Кредит: Южно-Уральский государственный университет.

Ученые Южно-Уральского государственного университета занимаются созданием многофункционального углеродного сорбента. Материал сможет поглощать как несколько видов вредных веществ, образующихся в промышленном производстве, так и избирательно сорбировать отдельные органические вещества. Оригинальный сорбент может быть нацелен на наиболее опасные загрязнители, поглощение которых будет для него приоритетной задачей.На эту тему была опубликована научная статья в журнале Refractories and Industrial Ceramics .

Ученые уже запатентовали углеродный сорбент избирательного действия по отношению к фенолу — органическому веществу, оказывающему токсическое действие на окружающую среду и здоровье человека. Фенол относится ко второму классу опасности, легко проникая в организм через кожу и легкие, отрицательно влияя на работу нервной и сердечно-сосудистой систем.Важнейшая задача, которую ставят перед собой ученые, — разработать материалы, которые в максимальных объемах «поглощают» определенные виды токсичных примесей, попадающих в окружающую среду.

«Мы занимаемся углеродными сорбентами. По современным представлениям, за их адсорбцию отвечает пористая структура, т.е. макропоры и микропоры материала. Если размеры пор относительно равны размеру молекул, материал будет хорошо сорбирующие свойства, то есть молекулы вредного вещества проникают в структуру сорбента и остаются в ней.Однако ключевая проблема заключается в том, что в одном случае молекулы различных веществ одного размера сорбируются, а в другом — нет. Кроме того, если в одном углеродном материале есть две поры одинакового размера, то в одной из них может происходить адсорбция какого-то вещества, а в другом адсорбция не наблюдается. Это главное противоречие нынешней теории », — говорит Александр Солдатов, кандидат технических наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности Политехнического института ЮУрГУ.

Ученые исходят из предположения, что пористая структура определенно влияет на адсорбцию, но химическая структура ее поверхности учитывает наиболее значительный вклад в адсорбционную способность углеродного сорбента.В зависимости от структуры углеродного материала он будет проявлять сорбирующие свойства по отношению к определенному классу органических соединений в большей или меньшей степени.

Russian scientists develop a “smart” sorbent for water purification
Кредит: Южно-Уральский государственный университет.

В связи с этим научная группа изучает различные сорбенты, оценивая их сорбирующие свойства, а затем химически модифицируя структуру поверхности материала. Далее проводится испытание сорбента, цель которого — проверить, увеличилась ли сорбционная способность материала.Таким образом, структура поверхности сорбента, а также его пористость определяют эффективность такого материала при взаимодействии с загрязнителями.

На сегодняшний день проведены эксперименты с различными вредными веществами, включая фенол, полифенолы, альдегиды, кетоны, поли- и гетероароматические соединения и другие.Исследование показало, что каждый класс веществ абсорбируется сорбентом с разной степенью интенсивности. В связи с этим ученые поставили перед собой другую задачу.

«В промышленных условиях конкретное предприятие обладает определенным (довольно ограниченным) списком загрязняющих веществ. На основании этого мы можем производить сорбенты, которые будут избирательно сорбировать определенную группу компонентов. Поскольку емкость любого сорбирующего материала ограничена, приоритет для нас — это поглощение наиболее опасных для окружающей среды веществ.Если сорбент поглощает в основном одни вещества и исключает другие, мы сможем более эффективно очищать, например, воду от наиболее вредных примесей. Другими словами, мы сможем регулировать селективность сорбентов, генерировать их для поглощения определенных групп веществ «под заказ» », — сказал Александр Солдатов.

Сорбционные процессы используются не только для решения экологических проблем, но и в промышленном производстве. Поэтому результаты исследования углеродных сорбентов могут найти применение как в охране окружающей среды, так и в производстве различной продукции военного и гражданского назначения.Известно, что углеродная связь обладает исключительной прочностью, а углеродные материалы с такой же прочностью намного легче большинства металлов. Кроме того, углеродное волокно усиливает и укрепляет многие композитные материалы. Другое возможное применение — создание новых сульфидных литиевых батарей, которые будут на 20-30% эффективнее тех, что используются в настоящее время.


Очистка воды от отходов


Дополнительная информация:
А.И. Солдатов и др. Влияние свойств поверхности углеродного сорбента на адсорбционные поли- и гетероциклические ароматические углеводороды, НОВЫЕ ОГНЕУПОРЫ (2019). DOI: 10.17073 / 1683-4518-2019-2-65-69

Предоставлено
Южно-Уральский государственный университет

Ссылка :
Российские ученые разработали умный сорбент для очистки воды (2019, 26 августа)
получено 29 августа 2020
с https: // физ.org / новости / 2019-08-russian-science-smart-sorbent-purification.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

очистка воды | Описание, процессы и значение

Очистка воды , процесс, с помощью которого удаляются из воды нежелательные химические соединения, органические и неорганические материалы и биологические загрязнители. Этот процесс также включает в себя дистилляцию (преобразование жидкости в пар для ее конденсации обратно в жидкую форму) и деионизацию (удаление ионов путем экстракции растворенных солей). Одна из основных целей очистки воды — обеспечение чистой питьевой водой.Очистка воды также удовлетворяет потребности медицинских, фармакологических, химических и промышленных применений в чистой и питьевой воде. Процедура очистки снижает концентрацию загрязняющих веществ, таких как взвешенные частицы, паразиты, бактерии, водоросли, вирусы и грибки. Очистка воды происходит в масштабах от большого (например, для всего города) до малого (например, для отдельных домохозяйств).

Вода из входных отверстий, расположенных в системе водоснабжения, например в озере, направляется на смешивание, коагуляцию и флокуляцию, а затем направляется на водопроводные станции для очистки путем фильтрации и химической обработки.После обработки его перекачивают в водопровод для хранения или распределения. Encyclopædia Britannica, Inc.

Британника исследует

Список дел Земли

Действия человека вызвали обширный каскад экологических проблем, которые теперь угрожают сохранению способности как естественных, так и человеческих систем процветать.Решение критических экологических проблем глобального потепления, нехватки воды, загрязнения и утраты биоразнообразия, возможно, является величайшей задачей 21 века. Мы встанем им навстречу?

Большинство сообществ полагаются на естественные водоемы в качестве источников водозабора для очистки воды и повседневного использования. В целом эти ресурсы можно классифицировать как грунтовые или поверхностные воды и обычно включают подземные водоносные горизонты, ручьи, ручьи, реки и озера.Благодаря последним технологическим достижениям океаны и морские моря также стали использоваться в качестве альтернативных источников воды для питья и домашнего использования.

Определение качества воды

Исторические данные свидетельствуют о том, что очистка воды была признана и практиковалась древними цивилизациями. Основные способы очистки воды описаны в греческих и санскритских письменах, а египтяне использовали квасцы для выпадения осадков еще в 1500 году до нашей эры.

В наше время качество, до которого должна быть очищена вода, обычно устанавливается государственными органами.Независимо от того, установлены ли они на местном, национальном или международном уровне, государственные стандарты обычно устанавливают максимальные концентрации вредных загрязнителей, которые могут быть допущены в безопасной воде. Поскольку практически невозможно исследовать воду просто по внешнему виду, для проверки уровней загрязнения были разработаны многочисленные процессы, такие как физический, химический или биологический анализ. Уровни органических и неорганических химических веществ, таких как хлорид, медь, марганец, сульфаты и цинк, патогенные микроорганизмы, радиоактивные материалы, растворенные и взвешенные твердые вещества, а также pH, запах, цвет и вкус являются одними из общих параметров. проанализированы для оценки качества воды и уровней загрязнения.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня.
Подпишись сейчас

Обычные бытовые методы, такие как кипячение воды или использование фильтра с активированным углем, могут удалить некоторые загрязнения воды. Хотя эти методы популярны, потому что их можно широко и недорого использовать, они часто не удаляют более опасные загрязнители. Например, природная родниковая вода из артезианских колодцев исторически считалась чистой для всех практических целей, но в течение первого десятилетия 21-го века она подверглась тщательной проверке из-за опасений по поводу пестицидов, удобрений и других химикатов с поверхности, поступающей в колодцы.В результате артезианские скважины подверглись обработке и серии испытаний, в том числе на паразита Cryptosporidium .

Не все люди имеют доступ к безопасной питьевой воде. Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Организации Объединенных Наций (ООН) за 2017 год, 2,1 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной и надежной питьевой воде дома. Восемьдесят восемь процентов из четырех миллиардов ежегодных случаев диареи, регистрируемых во всем мире, связаны с нехваткой санитарной питьевой воды.Ежегодно около 525 000 детей в возрасте до пяти лет умирают от диареи, второй по значимости причины смерти, и 1,7 миллиона заболевают диарейными заболеваниями, вызванными небезопасной водой в сочетании с ненадлежащими санитарно-гигиеническими условиями.

Процесс

Большая часть воды, используемой в промышленно развитых странах, обрабатывается на водоочистных сооружениях. Хотя методы предварительной обработки, применяемые на этих предприятиях, зависят от их размера и серьезности загрязнения, эти методы стандартизированы для обеспечения общего соответствия национальным и международным нормам.Большая часть воды очищается после того, как ее перекачивают из естественного источника или направляют по трубопроводам в сборные резервуары. После того, как вода была доставлена ​​в центральное место, начинается процесс очистки.

Предварительная обработка

При предварительной обработке из воды удаляются биологические загрязнители, химические вещества и другие материалы. Первым шагом в этом процессе является просеивание, при котором из обрабатываемой воды удаляются крупный мусор, такой как палки и мусор. Фильтрация обычно используется при очистке поверхностных вод, например, из озер и рек.Поверхностные воды представляют больший риск загрязнения большим количеством загрязняющих веществ. Предварительная обработка может включать добавление химикатов для контроля роста бактерий в трубах и резервуарах (предварительное хлорирование) и стадию, включающую фильтрацию песком, которая помогает взвешенным твердым частицам оседать на дно резервуара для хранения.

Предварительное кондиционирование, при котором вода с высоким содержанием минералов (жесткая вода) обрабатывается карбонатом натрия (кальцинированной содой), также является частью процесса предварительной обработки.На этом этапе в воду добавляют карбонат натрия, чтобы вытеснить карбонат кальция, который является одним из основных компонентов раковин морских организмов и активным ингредиентом сельскохозяйственной извести. Предварительная подготовка гарантирует, что жесткая вода, оставляющая после себя минеральные отложения, которые могут засорить трубы, будет изменена для достижения той же консистенции, что и мягкая вода.

Прехлорирование, которое часто является заключительным этапом предварительной обработки и является стандартной практикой во многих частях мира, было подвергнуто сомнению учеными.В процессе предварительного хлорирования хлор применяется к неочищенной воде, которая может содержать высокие концентрации природных органических веществ. Это органическое вещество вступает в реакцию с хлором в процессе дезинфекции и может приводить к образованию побочных продуктов дезинфекции (ППД), таких как тригалометаны, галогенуксусная кислота, хлорит и бромат. Воздействие DBP с питьевой водой может привести к проблемам со здоровьем. Беспокойство вызывает возможная связь этой практики с раком желудка и мочевого пузыря, а также опасность выброса хлора в окружающую среду.

.

5 лучших таблеток для очистки воды и способы их использования [2020]

Какие типы таблеток и капель для очистки воды существуют?

  • Время ожидания: 30-50 минут
  • Эффективен против: бактерий, вирусов, лямблий (50 минут)
  • Срок годности: 6 лет

Йод в виде раствора, кристаллов или таблеток представляет собой химическое соединение, обычно используемое для очистки воды и особенно эффективное для уничтожения таких микроорганизмов, как бактерии, вирусы и паразиты.Чтобы вода полностью очистилась, она должна стоять не менее 30 минут после добавления химического вещества.

Температура очищаемой воды очень важно влияет на эффективность йода как очистителя. Обычно для очистки более холодной воды требуется больше времени, чем для очистки более теплой воды. Кроме того, качество воды также влияет на количество необходимого йода. Мутная вода обычно требует больше йода, чем чистая вода. Если вода содержит видимые частицы, обязательно процедите воду перед добавлением йода.

Обычным бактериям и вирусам, таким как кишечная палочка, сальмонелла и холера, требуется не менее тридцати минут и температура около 75 o F, чтобы гарантировать полную очистку. Доказано, что йод эффективен при устранении лямблий, если ему дать посидеть не менее 50 минут, но неэффективен против Cryptosporidium (Gerba et al., 1997).

Вода, очищенная с использованием йода, может иметь вкус йода. Есть несколько таблеток, с помощью которых можно избавиться от привкуса йода в воде после ее полной очистки.Для большинства людей вода, очищенная йодом, безопасна и не имеет побочных эффектов. У некоторых людей общие побочные эффекты могут включать тошноту, головную боль и «металлический» вкус йода. Людям, страдающим инфекциями щитовидной железы, женщинам старше 50 и беременным женщинам следует проконсультироваться с врачом перед использованием йода для очистки воды. Средний срок хранения таблеток йода составляет 6 лет, в то время как некоторых таблеток, таких как таблетка IOSAT 130 мг, можно хранить до 7 лет.

  • Время ожидания: 30-45 минут
  • Эффективен против: бактерий, вирусов, лямблий (45 минут)
  • Срок годности: 5 лет

Процесс использования хлора в качестве средства очистки называется хлорированием.Открытый более века назад, хлор особенно эффективен для уничтожения бактерий и вирусов, вызывающих такие заболевания, как дизентерия, брюшной тиф, гастроэнтерит и холера.

Хлор дезинфицирует воду, сначала разрушая клеточную мембрану микроорганизмов, что позволяет ей проникать внутрь и нарушать дыхание клетки и активность ДНК. Комбинируя его с шипучими солями, такими как бикарбонат натрия и адипиновая кислота, эти быстро растворяющиеся таблетки становятся высокоэффективными при уничтожении широкого спектра бактерий и вирусов.Считается, что хлор неэффективен против Cryptosporidium из-за его защитной оболочки и частично эффективен против лямблий.

Таблетки на основе хлора обычно считаются более предпочтительными по сравнению с жидкой формой из-за дополнительных шипучих солей, которые повышают эффективность, а также из-за того, что жидкая версия имеет тенденцию к разложению с возрастом. Чтобы использовать хлор в качестве очистителя, просто добавьте таблетки на основе хлора в соответствующее количество воды и дайте им постоять в закрытом контейнере примерно на 30 минут.Чтобы гарантировать его эффективность против лямблий, дайте ему постоять не менее 45 минут. По данным Агентства по охране окружающей среды США, хлорированная вода безопасна для питья в небольших количествах.

Хлорированная вода имеет запах отбеливателя, который можно удалить, оставив емкость с водой открытой. Средний срок хранения таблеток хлора составляет не менее пяти лет.

  • Время ожидания: 4 часа
  • Эффективен против: бактерий, вирусов, лямблий, криптоспоридиумов
  • Срок годности: 4 года

Это, вероятно, самая мощная очищающая таблетка, доступная в настоящее время, и используется для уничтожения более широкого спектра патогенов, включая бактерии, вирусы и паразитов, таких как криптоспоридиум и лямбрия лямбрия.Эти таблетки имеют меньше побочных эффектов, чем таблетки с йодом и хлором, и не изменяют вкус воды после завершения очистки.

Таблетки диоксида хлора особенно эффективны против Giardia и Cryptosporidium по сравнению с таблетками йода и хлора, однако для эффективного очищения воде требуется не менее 4 часов для полной очистки.

Это химическое вещество действует путем окисления. Химическое вещество проникает в клеточную мембрану микроорганизма и разрушает цитоплазму микроорганизма, отвечая мощными аминокислотами.Хотя защитные оболочки Cryptosporidium и Giardia в какой-то мере устойчивы к йоду и хлору, они менее защищают от диоксида хлора.

Таблетки диоксида хлора активируются только при контакте с водой или влагой. При хранении в сухом герметичном контейнере их можно хранить в течение 4 лет со дня изготовления.

Поскольку таблетки диоксида хлора эффективны против бактерий, вирусов, лямблий и криптографии, они могут быть немного дороже, чем их аналоги, содержащие йод и хлор.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *