ьтрів може бути різноманітною, але до всіх висувають такі вимоги:
високоефективне виділення домішок;
швидкість фільтрування максимальна.
Наприклад, використовують фільтр з зернистою перегородкою, для роботи якого не потрібно високих тисків, пр?? дставляет резервуар з дренажним пристроєм в нижній частині. На дренаж укладають фільтр і шар матеріалу, який буде його підтримувати.
У загальному випадку процес фільтрування проходить в три стадії: перенос часток на шар поверхні речовини; прикріплення до поверхні; відрив від поверхні.
Процес фільтрування розрізняють на:
фільтрування через плівку. Забруднення, яке утворюється на поверхні фільтра, також є фільтруючим матеріалом. Забруднюючі частинки мають більший розмір пор матеріалу фільтра. Прикладом такого процесу служать повільні фільтри, що працюють на малих швидкостях фільтрування. Їх застосовують для фільтрування некоагулірованних СВ. Фільтр представлений резервуаром з наявністю дренажного пристрою, на якому розташований зернистий шар. До достоїнств відносять високий ступінь очищення СВ, а до недоліків - великі розміри, високу вартість і складну очистку від осаду.
фільтрування без утворення плівки. Фільтрування при цьому йде в товщі шару фільтруючого матеріалу, а частки забруднення утримуються на його зернах. Даний процес використовується на швидкісних фільтрах.
Швидкісні фільтри можуть бути як одношаровими (фільтруючим шаром є один матеріал), так і багатошаровими.
Фільтр вибирають за такими чинниками: обсяг фільтровану СВ, концентрація забруднень, ступінь дисперсності забруднень, фізико-хімічні властивості твердої і рідкої фази, необхідна ступінь очищення.
Промивання фільтрів виробляють очищеної СВ, її подають знизу вгору. Зерна завантаженого матеріалу переходять у завислий стан, і відбувається звільнення від прилиплих частинок забруднень.
. 3 Іонний обмін
Ионообменная очищення застосовується для вилучення з СВ металів (цинку, міді, нікелю, хрому та ін.), а також сполук миш'яку, фосфору, ціаністих з'єднань і радіоактивних речовин. Методом можливо витягувати цінні речовини і повертати їх на повторне використання, при високому ступені очищення води.
Сутністю іонного обміну є взаємодія розчину з твердою фазою, здатної обміну іонів на іони, що містяться в розчині. Тверда фаза називається іонітом. Він практично не розчинний у воді. Іоніт, який поглинає позитивні іони, називаються катионитом, негативні іони - анионитом. Перші мають кислотними властивостями, другі - основними. Іоніти, що обмінюють катіони і аніони, носять назву амфотерні.
Іоніти можуть бути як природні, так і синтетичні, тобто речовини знаходяться в природі або отримані штучним шляхом.
Прикладами неорганічних природних іонітів є цеоліти, глинисті мінерали, польові шпати, слюди та ін. Неорганічні синтетичні іоніти - силікагелі, важкорозчинні оксиди і гідроксиди алюмінію, хрому та ін. До органічних природним Іонітів відносять гумінові кислоти грунтів і вугілля.
На практиці найбільше значення мають органічні штучні іоніти. Вони представлені іонообмінними смолами з розвиненою поверхнею. Смоли мають вуглеводневі радикали, які утворюють просторову сітку. На ній фіксовані іонообмінні функціональні групи. Просторова вуглеводнева сітка (каркас) називається матрицею, а обменивающиеся іони - противоионами. Кожен противоион з'єднаний з протилежно зарядженими іонами, званими фіксованими, або анкерними.
Матрицю, при написанні її скорочено, позначають в загальному вигляді (R), а активну групу вказують повністю. Наприклад, сульфокатіоніти записують як RSO3H. Тут R - матриця, Н - противоион, SO3 - анкерний іон.
У катионитов в якості противоионов можуть бути іони металів, тобто перебувати в сольовій формі. Таким же чином аніоніти можуть перебувати в сольовій формі, коли протиіоном є іон кислоти.
Кожна смола має свій температурний межа, який обмежує використання.
регенерування іонітів ведуть розчинами кислот (2-8%) або лугів (2-6%) для катіоніту і аніоніти відповідно.
При регенерації катіоніти переходять в Н-форму. Регенераційні розчини - Елюат містять катіони. Потім, після розпушування та промивки, катіоніти заряджаються, наприклад, в Na-форму шляхом пропускання через них розчину кухонної солі. Тоді Н- функціональні групи, що виходять при регенерації катіоніту кислотою, замінюються на Na-групу, а сам розчин NaCl перетворюється на HCl.
Аніоніти переходять в ОН-форму. Елюат (регенераційні розчини) містять у с...
