Сорбция на активных углях

Сорбционный метод дезодорации является значительно более надежным, по сравнению с окислительным, так как он основан не на окислении органических веществ, а на их извлечении из воды. В качестве адсорбентов используют гранулированный и порошкообразный активированный уголь, активированный антрацит, углеродные волокнистые материалы и неуглеродные адсорбенты (алюмогели, силикагели, цеолиты, глины).

В настоящее время наиболее распространенными сорбентами являются активированные угли. Они хорошо сорбируют фенолы, полициклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и многие другие органические загрязнения. Особенностью сорбционных фильтров, загруженных гранулированным активированным углем, является то, что независимо от колебания уровня загрязнения воды, они продолжают сорбировать вещества, до тех пор, пока емкость угля не истощится.

Активные угли применяют в виде порошка (углевание воды) или в виде гранул в качестве загрузки фильтров. Углевание воды имеет ряд недостатков, которые ограничивают его использование: трудности, связанные с замачиванием и дозированием угля, с необходимостью иметь емкости для контакта его с обрабатываемой водой и т. д. Поэтому углевание воды может быть использовано главным образом тогда, когда оно должно проводиться эпизодически, кратковременно и в небольших дозах.

Более надежным является применение гранулированных активных углей, используемых в качестве фильтрующей загрузки. Фильтры, загруженные гранулированным активным углем независимо от колебания уровня загрязнения воды, служат постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам, если емкость угля не исчерпана.

Фильтры-адсорберы активно применяются во многих процессах очистки воды, пищевой промышленности, в процессах химических технологий. Кроме того, очистка отходящих газов и сточных вод основана главным образом на адсорбции активированным углем.

Основные области применения фильтров с активированным углем:

• на водопроводных станциях очистки воды: доочистка воды от ксенобиотиков: диоксинов, пестицидов, нефтепродуктов и пр.;
• в топливно-энергетической промышленности: очистка парового конденсата и котловых вод;
• в пищевой промышленности: при производстве ликероводочных, слабоалкогольных напитков и пива; для осветления вин; при производстве лимонной, молочной и других кислот;
• в фармацевтической промышленности: очистка растворов при изготовлении медицинских препаратов;
• в химической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленностях: производство минеральных масел, химических реактивов и лакокрасочных материалов; производство каучука, химических волокон;
• в атомной промышленности: очистка сточных вод от радиоактивных газов.

Продолжительность рабочего цикла сорбционных угольных фильтров зависит от поглотительной способности активированного угля и от загрязненности исходной воды. Для предотвращения слеживания активированного угля в процессе работы фильтров периодически проводится взрыхление фильтрующего материала в направлении, противоположном исходному, и последующая отмывка исходной либо очищенной водой.

Со временем по мере снижения сорбционной способности происходит загрязнение активированного угля. До настоящего времени не разработаны экономически целесообразные методы регенерации активированного угля, поэтому он используется однократно, т. е. по исчерпании ресурса проводят его перезагрузку.