Степента на извличане на повърхностноактивната пяна е равна на
δ p \u003d 100 ( C n - C до ) / C n \u003d C p / C n,
където C n е концентрацията на повърхностноактивни вещества във вода преди екстракцията; C p е концентрацията на повърхностноактивни вещества в пяната.
Степента на извличане зависи от много параметри. С увеличаване на първоначалната концентрация на повърхностноактивни вещества във водата се увеличава пенообразуващата способност на разтвора и степента на неговото извличане. Малко количество електролитни добавки (≤ mol/l) KCl, K 2 SO 4 , K 4 P 2 O 7 , KNO 3 , NaNO 3 , NH 4 NO 3
води до увеличаване на възстановяването.
С повишаване на температурата стабилността на пяната намалява, диаметърът на мехурчетата се увеличава и се измерва разтворимостта на повърхностноактивното вещество.
Коефициентът на разпределение на повърхностно активното вещество между продукта от пяна (кондензат от пяна) и отпадъчната вода характеризира ефективността на екстракцията:
Коефициентът ε p винаги е по-голям от единица. При извършване на процеса те се стремят кондензатът на пяната да има най-малък обем с максимална концентрация на ПАВ.
Степента на промяна в обема на отпадъчните води в процеса на отделяне на пяната
R V \u003d V p / V почивка,
където V p - обемът на кондензат от пяна;
V rest е остатъчният обем на разтвора.
Отделянето на повърхностноактивни вещества от отпадъчната пяна е трудно, така че това е отпадък.
Процесът на разрушаване на слоя пяна протича с ниска скорост
F , което се извършва по формулата
F=245. V woz (lg L. C до) 2,33 τ 3,24.
където V WHO е консумацията на въздух по време на барботиране през разтвора на повърхностно активното вещество, m 3 / h; L - консумация на отпадъчни води, m 3 / h; τ е продължителността на кипене, h.
За ускоряване на процеса на разрушаване на пяната се използват органосилициеви и органогерманиеви съединения, но когато се използват, се получава допълнително замърсяване на кондензата на пяната. Следователно целта
по-разумно е да се използват термични, електрически и механични методи за потискане на пяната.
Процеспречистването на отпадъчни води от повърхностноактивни вещества чрез фракциониране на пяна има недостатъци:
1) образува се кондензат, обогатен с повърхностно активно вещество, който бавно се разрушава;
2) с увеличаване на концентрацията на повърхностноактивни вещества в отпадъчните води, ефективността на пречистване намалява.
вода и CO 2 не е икономически целесъобразно, тогава радиационното разрушаване се извършва до образуването на продукти, които лесно се окисляват биологично.
6.4.4. Процесът на йонен обмен в разтвори
Йонообменното третиране се използва за извличане от отпадъчни води
тежки метали (цинк, мед, хром, никел, олово, живак, кадмий, ванадий, манган), както и арсен, фосфор, цианидни съединения и радиоактивни вещества. Методът позволява възстановяване на ценни вещества при висока степен на пречистване на водата. Йонообменът е широко разпространен при обезсоляване в процеса на пречистване на водата.
Същността на йонообмена. Йонообменът е процесът на взаимодействие на разтвор с твърда фаза, която има способността да обменя съдържащите се в нея йони за други йони, присъстващи в разтвора. Веществата, които изграждат тази твърда фаза, се наричат йонообменници. Те са практически неразтворими във вода. Тези, които могат да абсорбират положителни йони от електролитни разтвори, са катионобменници, а тези, които абсорбират отрицателни йони, са анионобменници. Катионните смоли са киселинни, а анионните са основни. Ако йонообменниците обменят както катиони, така и аниони, те се наричат амфотерни.
Абсорбционният капацитет на йонообменниците се характеризира с обменен капацитет, който се определя от броя на еквивалентите йони, абсорбирани на единица маса или обем на йонообменника. Има пълен, статичен и динамичен капацитет за обмен. Общият капацитет е количеството абсорбирано вещество, когато единица обем или маса е напълно наситена.йонит. Статичният капацитет е обменният капацитет на смолата в равновесие при дадени работни условия. Статичният обменен капацитет обикновено е по-малък от пълния капацитет. Динамичен обменен капацитет е капацитетът на йонообменника преди "изтичането" на йони във филтрата, определен при условия на филтриране. Динамичният капацитет е по-малък от статичния капацитет.
Естествени и синтетични йонообменници. Йонитите са неорганични
скай (минерални) и органични. Това могат да бъдат естествени вещества или изкуствено получени вещества.
Неорганичните природни йонообменници включват зеолити, глина
Сулфоновите въглища са евтини полиелектролити, съдържащи силно и слабо киселинни групи. Недостатъците на такива йонообменници включват тяхната ниска химическа устойчивост и ниска механична якост на зърната, както и малък обменен капацитет, особено в неутрална среда.
Органичните изкуствени йонообменници включват йонообменни смоли с развита повърхност. Те са с най-голямо практическо значение за пречистването на отпадъчни води. Синтетичните йонообменни смоли са високомолекулни съединения, чиито въглеводородни радикали образуват пространствена мрежа с фиксирани върху нея йонообменни функционални групи. Пространствената въглеводородна мрежа (рамка) се нарича матрица, а обменените йони се наричат противойони. Всеки противойон е свързан с противоположно заредени йони, наречени фиксирани или закотвени йони. Полимерните въглеводородни вериги, които са в основата на матрицата, са свързани (омрежени) една с друга чрез напречни връзки, което придава здравина на рамката. В съкратеното изписване на йонообменника матрицата се обозначава в обща форма (R), а активната група е посочена изцяло. Например сулфоновите катионобменници се изписват като RSO 3 H . Тук R е матрицата, H е противойонът, SO3 е анкерният йон.
Йонообменниците, съдържащи едни и същи активни групи, се наричат монофункционални, а йонообменниците, съдържащи функционални групи с различен химичен характер, се наричат полифункционални. Те могат да имат смесени силни и слаби основни свойства.