Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод Адсорбция лежит в основе глубокой очистки вод замкнутых водо- оборотных систем, самостоятельного метода очистки или доочистки сточных вод после биохимической очистки, разделения жидкостей, газов, очистки вина, хроматографических методов анализа. Адсорбционная очистка применяется для очистки сточных вод от растворенных органи­ ческих веществ, лиофобных алифатических соединений предприятий хи­ мической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности. С адсорбцией связано функционирование биологиче­ ских мембран в живых организмах. Адсорбция используется для получе­ ния и очистки биологически активных веществ - ферментов, витаминов, гормонов и т.д. Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, назы­ вается адсорбентом; поглощаемое из объемной фазы, но находящееся еще в объеме фазы вещество - адсорбтивом; поглощенное и находящееся уже на поверхности адсорбента вещество - адсорбатом. Адсорбент может быть жидким или твердым, но для очистки сточных вод применяются обычно твердые адсорбенты. В зависимости от характера взаимодействия между молекулой адсорбтива и адсорбентом адсорбция подразделяется на физическую и химическую - хемосорбцию. Менее прочная физическая адсорбция обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия и не вызывает изменения молекул адсорбата. Хемосорбция обусловлена химическим взаимодействием между адсорбентом и адсорбтивом, соот­ ветственно вызывает изменение индивидуальности адсорбента и адсор­ бтива. Довольно часто адсорбция является результатом одновременно происходящего физического процесса и химического взаимодействия, - между ними невозможно определить четкую границу. Физическая адсорбция обусловлена силами молекулярного взаимо­ действия, в том числе дисперсионными силами. Дисперсионные силы, в свою очередь, суммируются с электростатическими силами - ориента- ционными (обусловлены ориентацией электростатических зарядов) и ин­ дукционными (возникают при взаимодействии электронов молекул ад­ сорбата и адсорбента). Физическая адсорбция менее прочная, чем хемо­ сорбция и, соответственно, теплота адсорбции не более 80-120 кДж/моль (теплота выделения при химической адсорбции - 300-500 кДж/моль). Ад­ сорбция всегда сопровождается выделением тепла, и теплота адсорбции может служит мерой прочности адсорбционной связи. 111