Широкий спектр адсорбционных средств был проверен как в лабораторных, так и в полупроизводственных условиях. При этом испытывались различные красители как в искусственно созданных потоках сточных вод, так и потоках производственных сточных вод. В табл. 1 приведен состав материала, испытанного при адсорбции, исходя из равновесной концентрации красителя 5 мг/л. Она показывает, что объем загрязнения активированного угля значительно выше, чем других адсорбентов. Табл. 1. Адсорбционная способность различных материалов в отношении разных красителей | Вид адсорбционного материала | Максимальная адсорбционная способность, мг/г | | Активированный уголь | 100–259 | | Бентонит | 10–50 | | Диоксид титана | 10–35 | | Цеолит | 5–20 | | Органические смолы | 8–15 |
Дополнительно подробно испытывали различные типы угля, причем между ними установлены большие различия. Адсорбционная способность определялась как для растворов некоторых стандартных красителей (в том числе Reactive Blue 182 и Reactive Red 2), так и для потоков производственных сточных вод. Названные последними потоки часто содержали, наряду с несколькими десятками мг/л красителей, также несколько сотен мг/л других, в основном органических соединений. При заданных условиях вода после обработки активированным углем почти во всех случаях была бесцветной. На основе измерения химического потребления кислорода установлено, что происходит значительное его снижение — более чем на 90%. В отдельных случаях при обесцвечивании производственных сточных вод еще сохраняется легкая желтая окраска. У выбранных адсорбентов определяли механическую стабильность путем измерения распределения частиц по размерам до циркуляции и после нее в течение длительного промежутка времени (в отдельных случаях 100 часов). Обнаружено, что нельзя говорить об изменениях размеров частиц после 200 часов. Отсюда следует, что механическая стабильность при заданных условиях хорошая. Исследование регенерации в лабораторных условиях Существенной составляющей технологии MAAS является регенерация адсорбента. С точки зрения затрат и обращения, безусловно, предпочтительна регенерация адсорбента на месте. После первого просеивания различными способами оказалось, что нужно принять во внимание прежде всего окислительную технологию. Важнейший недостаток термической регенерации заключается в том, что адсорбент нужно сначала высушить, а это требует больших расходов на энергию. Чисто физическая обработка с помощью изменения значения рН или с помощью экстракции растворителем оказалась недостаточно эффективной. В лабораторных условиях были изучены различные технологии окисления (табл. 2). Табл. 2. Сравнение процессов регенерации для активированного угля | Вид окислительного процесса | Эффект регенерации | Примечания | | Озон | + | Большие расходы | | Гипохлорит | - | Влияние на адсорбционные свойства, образование соединений хлора | | Надуксусная кислота | 0/- | Большие затраты, большой расход, большая потребность в дополнительном химическом кислороде в сточных водах | | Окисление влажным воздухом | +/++ | Мягкие условия (125° С), требуется избыток пероксида | | Fentons-Reagens | +/++ | Избыток (2–4-кратный) пероксида, расходы |
Fentons-Reagens может применяться при сопоставимых условиях, а также при окислении влажным воздухом. Использование катализатора не выявляет различий. Установлено, что при применении Fentons-Reagens требуется так много пероксида, что это сильно влияет на расходы. Эти технологии не пригодны для регенерации органических смол, потому что они сами окисляются. |
