Керейбаева Гүлсара Хабиболлақызы
Дəріс тақырыбы 7. Ион алмасу əдістері жəне оларды өндірістік
жүктеу/скачать 0,66 Mb. Pdf көрінісі
|
табиги суларды тазарту адистери
| Дəріс тақырыбы 7. Ион алмасу əдістері жəне оларды өндірістік
ағынды суларды тазарту процесінде қолдану. Су тазартудың электрохимиялық əдістері (электрокоагуляция, электрофлотация жəне т.б.). Ион алмасу əдісі. Гетерогенді ион алмасу немесе ион алмасу сорбциясы ерітіндінің қатты фазамен (ионитпен) əрекеттесуінен тұрады. Иониттің өзінің иондарын ерітіндідегі иондармен ауыстыратын қабілеті бар. Ағынды суларды тазартудың ион алмасу əдісі төмендегі ластаушы заттарды бөліп алуға жəне утилдеуге мүмкіндік береді: ауыр түсті металдар (мыс, никель, мырыш, қорғасын, кадмий жəне т.б.), хром, БАЗ, цианды қосылыстар жəне радиоактивті заттар. Бұл кезде ағынды су өте жоғары дəрежемен (ШРК деңгейіне дейін) тазартылады жəне оны технолгиялық процестерде жəне айналмалы сумен жабдықтау жүйесінде қайтадан қолдану мүмкіндігі қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар, иониттер су дайындау процесінде суды тұзсыздандыру үшін де қолданылады. Бейорганикалық (минералды) жəне органикалық иониттер бар. Алмасатын ионның зарядына байланысты катиониттер, қышқылдық қасиет көрсететіндер жəне аниониттер, сілтілік қасиет көрсететіндер болып бөлінеді. Иониттер табиғи заттар немесе жасанды (синтетикалық) материалдар болуы мүмкін. Табиғи бейорганикалық иониттерге мынадай заттар жатады: цеолиттер, сазды материалдар, далалық шпат, слюдалар жəне т.б. Структурасында Na 2 O . Al 2 O 3 . nSiO 2 . mH 2 O типті алюмосиликаттар болғандықтан, олардың катион алмастырғыш қасиеттері бар. Сонымен қатар фторапатиттің [Са 5 (РО 4 ) 3 ]Ғ, гидроксилапатиттің [Са 5 (РО 4 ) 3 ]ОН, бейорганикалық синтетикалық иониттердің (силикагель, нашар еритін оксидтер жəне кейбір металдардың (алюминий, 44 хром, цирконийдің) гидроксидтерінің) жəне басқа да заттардың ион алмастырғыш қасиеттері бар. Органикалық табиғи иониттерге əлсіз қышқылдық қасиеттері бар, көмір мен топырақтың гумин қышқылдары жатады. Қышқылдық қасиетін күшейту жəне ауысу сиымдылығын өсіру үшін көмірлерді концентрлі күкірт қышқылымен өңдейді, осы кезде сульфокөмірлер түзіледі. Ағынды суларды тазарту үшін жəне су дайындау процестері үшін қазіргі кезде, ион алмасу шайырлары деп аталатын синтетикалық иониттер маңызды роль атқарады. Бұл шайырлар қышқылдық немесе негіздік қасиеттері бар жоғары молекулалы қосылыстар болып табылады, бастапқы мономерлердің поликонденсациясы немесе олардың сополимеризациясы арқылы алынады. Иониттің кеңістіктік көмірсутектік торы (каркас) матрица деп аталады. Алмасатын иондарды «қарама қарсы» иондар дейді. Иониттің құрамында ион алмасу қабылеті бар, активті топ кіреді. Оның құрамына қарама-қарсы ион жəне бекітілген, немесе анкерлер деп аталатын кері зарядталған иондар бар. Ион алмасу реакциясының теңдеуін құрастырғанда, иониттің матрицасын жалпы түрде R əріпімен белгілейді, ал активті топты толық жазады. Мысалы, сульфокатионит RSО 3 Н формуласында, R –матрица, Н-қарама-қарсы ион, SО 3 – анкерлік ион. Катиондарды алмастыратын қабылеті бар иониттер – катиониттер, ал аниондарды алмастыра алатын материалдар – аниониттер деп аталады. Диссоциациялану дəрежесіне байланысты катионитті шайырлар күшті-, əлсіз негізді болып бөлінеді. Иониттердің өздеріне тəн ерекшеліктері олардың қайтымдылығында, яғни қаныққан соң, өзінің алмасу сиымдылығын қайтадан қалпына келтіру қабілеті бар, ион алмасу реакциясын кері бағытта жүргізу арқылы жүзеге асырылады. Бұл процесс регенерация деп аталады. Регенерациялық ерітінділерді элюаттар деп атайды. Элюаттардың құрамында ағынды судан иониттер арқылы бөлініп алынған катиондар немесе аниондар бар. Катиониттерді əдетте 2 - 8% қышқылдар ерітінділерімен (оларды Н-формаға өткізгенде) немесе натрий хлор ерітіндісімен (Na – формаға өткізгенде) регенерациялайды. Жұмысы аяқталған аниониттерді 2 - 6% сілті ерітінділерімен (NaОН, NН 4 ОН) немесе 2 - 4% Na 2 СО 3 ерітіндісімен регенерация жасайды. Алынған элюаттарды нейтралдайды, бағалы компоненттерді бөліп алу үшін өңдейді, немесе тікелей өндірісте қолданады. Ағынды сулардыды тазартудың ион алмасу əдісінің технологиялық схемалары. Периодты жəне үздіксіз жұмыс істейтін ион алмасу қондырғыларының түрлері бар. Периодты қондырғылар – əр түрлі ионитті фильтрлер жəне бағаналар, сондай-ақ сұйықты араластыру үшін қолданылатын құрылғылар (насостар), сұйықты сақтайтын ыдыстар жəне бақылау-өлшеу аппаратуралары. Алмасатын ионға байланысты фильтрлер катионитті, анионитті жəне аралас болып бөлінеді, технологиялық пайдаланылуына байланысты – əр түрлі сатылы – бірінші, екінші жəне т.б. фильтрлерге бөлінеді. Онымен қатар, 45 регенерация жүргізу əдісіне байланысты параллель ағатын, қарама қарсы ағатын жəне сатылы болып бөлінеді. жүктеу/скачать 0,66 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|